KR100885285B1 - Liquid crystal display apparatus and image display method used therein - Google Patents

Liquid crystal display apparatus and image display method used therein Download PDF

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Abstract

(과제) 백 라이트 장치를 복수의 영역으로 분할하여, 각각의 영역마다 백 라이트의 발광 휘도를 영상 신호의 밝기에 따라 제어하고, 액정 패널에 표시되는 영상의 품위를 향상시킨다.

(해결 수단) 백 라이트 장치(35)는 복수의 영역으로 구획되고, 광원으로부터 발하여진 빛이 자기(自己)의 영역 이외의 다른 영역으로 누출하는 것을 허용하는 구조를 갖는다. 최대 계조 검출부(11)는 액정 패널(34)의 복수의 영역에 표시하는 영역마다의 영상 신호의 최대 계조를 검출한다. 영상 게인 연산부(12)는 영역마다의 영상 신호에 곱하는 게인을 구한다. 발광 휘도 연산부(22)는 연산식을 이용하여 백 라이트 장치(35)로부터 발해야 할 빛의 발광 휘도에 기초하여 개개의 광원 자체가 발해야 할 빛의 발광 휘도를 구한다. 이 때, 발광 휘도 연산부(22)는 발광 휘도가 계산상 마이너스의 값이 되는 경우에 0 이상의 값이 되도록 보정한다.

Figure R1020070116160

영상 신호, 백 라이트, 최대 계조, 최대 휘도

(Problem) The backlight device is divided into a plurality of areas, and the emission luminance of the backlight is controlled for each area according to the brightness of the video signal, thereby improving the quality of the image displayed on the liquid crystal panel.

(Resolution) The backlight device 35 is partitioned into a plurality of areas, and has a structure that allows light emitted from the light source to leak to areas other than the area of its own. The maximum gray scale detection section 11 detects the maximum gray scale of the video signal for each region displayed in the plurality of regions of the liquid crystal panel 34. The video gain calculating section 12 finds a gain to be multiplied by the video signal for each area. The light emission luminance calculator 22 calculates the light emission luminance of the light to be emitted by each light source itself based on the light emission luminance of the light to be emitted from the backlight device 35 using a calculation formula. At this time, the light emission luminance calculator 22 corrects the light emission luminance to be a value equal to or greater than 0 when the light emission luminance becomes a negative value in calculation.

Figure R1020070116160

Video signal, backlight, maximum gradation, maximum luminance

Description

액정 표시 장치 및 이에 이용되는 영상 표시 방법 {LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS AND IMAGE DISPLAY METHOD USED THEREIN}Liquid crystal display and image display method used therein {LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS AND IMAGE DISPLAY METHOD USED THEREIN}
본 발명은, 백 라이트 장치를 구비하는 액정 표시 장치 및, 백 라이트 장치에 있어서의 백 라이트의 발광 휘도를 제어하면서 영상 신호를 표시하는 영상 표시 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device having a backlight device and a video display method for displaying a video signal while controlling the light emission luminance of the backlight in the backlight device.
액정 패널을 이용하여 화상 표시하는 액정 표시 장치에 있어서는, 액정 패널 자체는 발광하지 않기 때문에, 액정 패널의 예를 들면 배면에 백 라이트 장치를 설치하고 있다. 액정 패널은 전압을 인가하지 않은 상태와 인가한 상태에서, 빛을 차단하는 오프 상태와 빛을 투과시키는 온 상태로 할 수 있다. 그래서, 액정 패널에 구비되어 있는 복수의 화소에 대한 전압의 인가 상태를 제어함으로써 복수의 화소를 전기적인 셔터와 같이 구동하여, 백 라이트로부터 발하여지는 빛이 액정 패널을 투과하는 광량을 제어하여 화상 표시한다.In the liquid crystal display apparatus which displays an image using a liquid crystal panel, since the liquid crystal panel itself does not emit light, the backlight device is provided in the back surface of the liquid crystal panel, for example. The liquid crystal panel may be in an off state for blocking light and an on state for transmitting light in a state where a voltage is not applied and in an applied state. Thus, by controlling the voltage applied to the plurality of pixels included in the liquid crystal panel, the plurality of pixels are driven like an electric shutter to control the amount of light transmitted from the backlight through the liquid crystal panel to display an image. do.
백 라이트 장치에 이용되는 백 라이트로서, 종래는 냉음극관(CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp))이 주류이며, CCFL을 이용한 백 라이트 장치에서는 액정 패널에 표시하는 영상 신호의 밝기에도 불구하고 CCFL를 일정한 점등 상태로 하 는 것이 일반적이었다.As a backlight used in a backlight device, conventionally, a cold cathode tube (CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp)) is mainstream, and in a backlight device using a CCFL, the CCFL is constantly turned on despite the brightness of an image signal displayed on a liquid crystal panel. It was common to leave the condition.
액정 표시 장치의 소비 전력 중, 백 라이트 장치의 소비 전력이 차지하는 비율은 크고, 백 라이트를 항상 일정한 점등 상태로 하는 종래의 액정 표시 장치에서는, 소비 전력이 크다는 문제점이 있었다. 이 문제점을 해결하기 위해, 백 라이트로서 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode)를 이용하여, 영상 신호의 밝기에 따라 LED의 발광 휘도를 가변시키는 것이 여러가지 제안되고 있다.Among the power consumption of the liquid crystal display device, the ratio of the power consumption of the backlight device is large, and in the conventional liquid crystal display device in which the backlight is always in a constant lighting state, there is a problem that power consumption is large. In order to solve this problem, it has been proposed to vary the light emission luminance of the LED according to the brightness of the video signal by using a light emitting diode (LED) as the backlight.
예를 들면 하기의 비특허 문헌 1이나 특허 문헌 1∼3 에는, 복수의 LED를 구비하는 백 라이트 장치를 복수의 영역으로 분할하여, 각각의 영역마다 백 라이트의 발광 휘도를 영상 신호의 밝기에 따라 제어하는 것이 기재되어 있다. 또한, 비특허 문헌 1에서는, 이와 같은 기술을 어댑티브 디밍(Adaptive Dimming)으로 칭하고 있다.For example, in the following Non-Patent Document 1 and Patent Documents 1 to 3, a backlight device having a plurality of LEDs is divided into a plurality of regions, and the light emission luminance of the backlight is adjusted for each region according to the brightness of the video signal. Control is described. In Non-Patent Document 1, such a technique is referred to as adaptive dimming.
[비특허 문헌 1] T.Shirai, S. Shimizukawa, T. Shiga, and S. Mikoshiba, 44. 4: RGB-LED Backlights for LCD-TVs with OD, 1D, and 2D Adaptive Dimming, 1520 SID 06 DIGEST[Non-Patent Document 1] T. Shirai, S. Shimizukawa, T. Shiga, and S. Mikoshiba, 44. 4: RGB-LED Backlights for LCD-TVs with OD, 1D, and 2D Adaptive Dimming, 1520 SID 06 DIGEST
[특허 문헌 1] 일본공개특허공보 2005-258403호[Patent Document 1] Japanese Laid-Open Patent Publication 2005-258403
[특허 문헌 2] 일본공개특허공보 2006-30588호[Patent Document 2] Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2006-30588
[특허 문헌 3] 일본공개특허공보 2006-145886호[Patent Document 3] Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2006-145886
상기 비특허 문헌 1에 기재된 종래의 액정 표시 장치에 있어서는, 복수의 영역으로 분할된 백 라이트 장치 각각의 영역은 빛을 차단하는 벽으로 구분되어 있고, 각각의 영역의 백 라이트는, 각각의 영역마다 완전히 독립한 상태에서 영상 신호의 밝기에 따라 발광 휘도가 제어된다. LED는 소자의 개체마다 밝기와 색감을 정하는 주(主)파장에 불균일이 있고, 적(R), 녹(G), 청(B)의 색마다에서 불균일의 정도도 다르다. 따라서, 백 라이트 장치의 각각의 영역을 서로 완전히 분리하면, 영역마다에 밝기와 색감에 불균일이 생기고, 그 결과, 액정 패널에 표시되는 영상이 본래의 영상 상태와는 달라져 버린다는 문제점이 있다.In the conventional liquid crystal display device described in Non-Patent Document 1, each area of the backlight device divided into a plurality of areas is divided by a wall blocking light, and the backlight of each area is for each area. In the completely independent state, the light emission luminance is controlled according to the brightness of the video signal. LEDs have non-uniformity in the main wavelength that determines brightness and color for each element of the device, and the degree of non-uniformity varies for each color of red (R), green (G), and blue (B). Therefore, when the respective areas of the backlight device are completely separated from each other, there is a problem that the brightness and the color are uneven in each area, and as a result, the image displayed on the liquid crystal panel is different from the original image state.
LED의 밝기와 발광 파장은 온도 의존성을 갖고 있고, 특히 R의 LED는 소자의 온도 상승에 따라 광량이 감소하여, 파장이 크게 변화한다. 또한, R, G, B의 소자마다에서 시간 경과에 따른 변화에 의한 열화의 특성이 다르다. 따라서, 상기의 문제점은, LED의 소자의 온도 변화나 시간 경과에 따른 변화에 따라 현저히 발생하게 된다.The brightness and emission wavelength of the LED have a temperature dependence, and in particular, the LED of R decreases in amount of light as the temperature of the device rises, and the wavelength greatly changes. Moreover, the characteristic of deterioration by the change with time elapses in every R, G, and B element. Therefore, the above-mentioned problem arises remarkably according to the temperature change of the element of LED, or the change with time.
각각의 영역을 완전히 분리하는 구성에서는, 인접하는 영역의 경계의 상부에 위치하는 화소가 어느쪽의 영역에 속하는지를 정하는 것이 곤란하다. 이것은, 백 라이트 장치의 제작 정밀도는 액정 패널의 제작 정밀도와 비교하여 현격하게 뒤떨어지기 때문이다. 따라서, 상기 비특허 문헌 1에 기재된 바와 같은 구성을 채용하는 것은 애초부터 좋은 대책은 아니다.In the configuration in which each region is completely separated, it is difficult to determine which region the pixel located above the boundary of the adjacent region belongs to. This is because the manufacturing precision of the backlight device is significantly inferior to that of the liquid crystal panel. Therefore, it is not a good measure from the beginning to employ | adopt the structure as described in the said nonpatent literature 1.
또한, 상기 비특허 문헌 1이나 상기 특허 문헌 1∼3에 기재된 바와 같이, 백 라이트 장치를 복수의 영역으로 분할하여, 각각의 영역마다 백 라이트의 발광 휘도를 영상 신호의 밝기에 따라 제어하는 구성을 채용함으로써 소비 전력을 삭감할 수 있지만, 소비 전력을 추가로 삭감하는 것이 요구되고 있다.In addition, as described in Non-Patent Document 1 and Patent Documents 1 to 3, the backlight device is divided into a plurality of regions, and in each of the regions, a configuration for controlling the light emission luminance of the backlight according to the brightness of the video signal is provided. Although the power consumption can be reduced by employing, it is required to further reduce the power consumption.
본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 백 라이트 장치를 복수의 영역으로 분할하여, 각각의 영역마다 백 라이트의 발광 휘도를 영상 신호의 밝기에 따라 제어하는 경우에, 각각의 영역마다의 밝기나 색감의 불균일을 억제할 수 있어, 액정 패널에 표시되는 영상의 품위를 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치 및 이에 이용되는 영상 표시 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 백 라이트 장치의 소비 전력을 추가로 삭감할 수 있는 액정 표시 장치 및 이에 이용되는 영상 표시 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and when the backlight device is divided into a plurality of areas, and the emission luminance of the backlight is controlled in each area according to the brightness of the video signal, the brightness in each area It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device capable of suppressing color unevenness and improving the quality of an image displayed on a liquid crystal panel and an image display method used therefor. In addition, another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of further reducing power consumption of a backlight device and an image display method used therefor.
본 발명은, 전술한 종래의 기술의 과제를 해결하기 위해, 영상 신호를 표시하는 액정 패널(34)과, 상기 액정 패널의 배면측에 배치되어, 복수의 영역으로 구획되어 상기 복수의 영역 각각에 상기 액정 패널에 조사하는 빛을 발광하는 광원을 구비함과 함께, 상기 복수의 영역 각각의 광원으로부터 발하여진 빛이 자기(自己)의 영역 이외의 다른 영역으로 누출하는 것을 허용하는 구조를 갖는 백 라이트 장치(35)와, 상기 백 라이트 장치의 복수의 영역에 대응한 상기 액정 패널의 복수의 영역 각각에 표시하는 영역마다의 영상 신호의 제1 최대 계조(階調)를 미리 정한 단위 시간마다 검출하는 최대 계조 검출부(11)와, 상기 영상 신호의 비트수로 정해 지는 상기 영상 신호가 취할 수 있는 제2 최대 계조를 상기 제1 최대 계조로 나눈 값에 상당하는 값을 상기 영역마다의 영상 신호에 대한 게인(gain)으로서 구하는 영상 게인 연산부(12)와, 상기 영역마다의 영상 신호에 상기 영상 게인 연산부에서 구한 상기 게인을 곱하여, 상기 액정 패널에 표시하는 영상 신호로서 출력하는 승산기(14)와, 상기 백 라이트 장치에 있어서의 상기 복수의 영역 각각으로부터 발하여지는 빛의 휘도를 상기 광원의 최대 휘도에 상기 영상 게인 연산부에서 구한 상기 게인의 역수를 곱한 제1 발광 휘도로 하고, 이 제1 발광 휘도를 얻기 위해 상기 백 라이트 장치에 있어서의 상기 복수의 영역의 광원이 각각 단독으로 발광해야 할 빛의 휘도를 제2 발광 휘도로 했을 때, 이 제2 발광 휘도를, 상기 제1 발광 휘도에 상기 복수의 영역 각각의 광원으로부터 발하여진 빛이 자기의 영역 이외의 다른 영역으로 누출하는 광량에 기초한 제1 계수를 곱한 연산식을 이용하여 구할 때에, 상기 제2 발광 휘도가 계산상 마이너스의 값이 되는 경우에 상기 제2 발광 휘도가 0이상의 값이 되도록 상기 제1 발광 휘도를 보정한 후에 상기 제2 발광 휘도를 구하는 발광 휘도 연산부(22)를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치를 제공한다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the subject of the prior art mentioned above, this invention is arrange | positioned at the liquid crystal panel 34 which displays a video signal, and the back side of the said liquid crystal panel, divided into a some area, and each of the said some area | regions is carried out. A backlight having a light source for emitting light irradiated to the liquid crystal panel, and having a structure that allows light emitted from the light sources of each of the plurality of regions to leak into a region other than the magnetic region. Detecting a first maximum gradation of a video signal for each region to be displayed in each of a plurality of regions of the liquid crystal panel corresponding to the plurality of regions of the backlight device at predetermined unit times. The maximum gray scale detection unit 11 and a value corresponding to a value obtained by dividing the second maximum gray scale that the video signal determined by the number of bits of the video signal divided by the first maximum gray scale are zero. A multiplier for multiplying the video gain calculating section 12 obtained as a gain for each video signal and the gain obtained by the video gain calculating section by multiplying the video signal for each area and outputting the result as a video signal displayed on the liquid crystal panel; (14) and the luminance of the light emitted from each of the plurality of areas in the backlight device as the first emission luminance obtained by multiplying the maximum luminance of the light source by the inverse of the gain obtained by the image gain calculator. When the light sources of the plurality of regions of the backlight device each emit light independently to obtain the first light emission luminance, the second light emission luminance is the first light emission. Multiply the luminance by a first coefficient based on the amount of light that light emitted from the light sources of each of the plurality of regions leaks into a region other than its region When the second emission luminance is a negative value in calculation, the second emission luminance is obtained after correcting the first emission luminance so that the second emission luminance becomes a value equal to or greater than zero when the calculation is performed using a calculation formula. The liquid crystal display device provided with the light emission luminance calculating part 22 is provided.
여기서, 상기 영상 게인 연산부는, 상기 발광 휘도 연산부에 의해 보정된 상기 제1 발광 휘도에 기초하여 상기 게인을 구하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the image gain calculator calculates the gain based on the first luminous brightness corrected by the luminous brightness calculator.
또한, 상기 연산식은, 행렬 연산식인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the said arithmetic expression is a matrix arithmetic expression.
상기 구성에 있어서, 상기 액정 패널의 복수의 영역은, 상기 액정 패널을 수직 방향으로 1차원적으로 구분한 영역인 것이 바람직하다.In the above configuration, the plurality of regions of the liquid crystal panel are preferably regions in which the liquid crystal panel is divided one-dimensionally in the vertical direction.
이 때, 상기 액정 패널에 있어서의 1차원적으로 배열한 복수의 영역의 수직 방향의 중앙부에 위치하는 영역으로부터 상하 단부에 위치하는 영역까지 상기 액정 패널상의 휘도를 단계적으로 내리도록, 상기 백 라이트 장치의 복수의 영역 각각에 있어서의 상기 제1 발광 휘도에 제2 계수를 곱하여 상기 제1 발광 휘도를 비균일하게 하는 비균일 처리부(21)를 구비하는 것이 바람직하다.At this time, the backlight device is provided so that the luminance on the liquid crystal panel is gradually decreased from a region located at the center portion in the vertical direction of the plurality of regions arranged in one dimension in the liquid crystal panel to a region located at the upper and lower ends. It is preferable that the non-uniformity processing part 21 which multiplies the said 1st light emission brightness in each of the several area | region of a and makes said 1st light emission brightness non-uniform.
또한, 상기의 구성에 있어서, 상기 액정 패널의 복수의 영역은, 상기 액정 패널을 수평 방향 및 수직 방향 쌍방으로 2차원적으로 구분한 영역인 것이 바람직하다.Moreover, in the said structure, it is preferable that several area | region of the said liquid crystal panel is an area | region which divided | divided two-dimensionally the said liquid crystal panel in both a horizontal direction and a vertical direction.
이 때, 상기 액정 패널에 있어서의 2차원적으로 배열한 복수의 영역의 수평 방향의 중앙부에 위치하는 영역으로부터 좌우 단부에 위치하는 영역까지 상기 액정 패널상의 휘도를 단계적으로 내림과 함께, 수직 방향의 중앙부에 위치하는 영역으로부터 상하 단부에 위치하는 영역까지 상기 액정 패널상의 휘도를 단계적으로 내리도록, 상기 백 라이트 장치의 복수의 영역 각각에 있어서의 상기 제1 발광 휘도에 제2 계수를 곱하여 상기 제1 발광 휘도를 비균일하게 하는 비균일 처리부(21)를 구비하는 것이 바람직하다.At this time, the luminance on the liquid crystal panel is gradually lowered from the region located at the center portion in the horizontal direction of the plurality of two-dimensionally arranged regions of the liquid crystal panel to the region located at the left and right ends, and in the vertical direction. The first emission luminance in each of the plurality of regions of the backlight device is multiplied by a second coefficient so that the luminance on the liquid crystal panel is gradually decreased from the region located at the center portion to the region located at the upper and lower ends. It is preferable to provide the nonuniformity processing part 21 which makes non-uniformity of luminescence brightness.
상기 제2 계수는 0.8 이상 1.0 이하의 값인 것이 바람직하다.It is preferable that a said 2nd coefficient is a value of 0.8 or more and 1.0 or less.
상기 백 라이트 장치의 상기 광원은 발광 다이오드인 것이 바람직하다.The light source of the backlight device is preferably a light emitting diode.
또한, 본 발명은, 전술한 종래의 과제를 해결하기 위해, 액정 패널에 표시하는 영상 신호를 상기 액정 패널상에 설정한 복수의 영역에 대응한 영역마다의 영상 신호로 하고, 미리 정한 단위 시간마다 상기 복수의 영역 각각에 표시하는 영역마 다의 영상 신호의 제1 최대 계조를 검출하고, 상기 영상 신호의 비트수로 정해지는 상기 영상 신호가 취할 수 있는 제2 최대 계조를 상기 제1 최대 계조로 나눈 값에 상당하는 값을 상기 영역마다의 영상 신호에 대한 게인으로서 구하고, 상기 영역마다의 영상 신호에 상기 게인을 곱하여 상기 액정 패널에 공급하고, 상기 액정 패널의 백 라이트 장치가 상기 액정 패널의 복수의 영역에 대응하여 복수의 영역으로 구획되어 있고, 상기 백 라이트 장치에 있어서의 상기 복수의 영역 각각의 광원으로부터 발하여지는 빛의 휘도를 상기 광원의 최대 휘도에 상기 게인의 역수를 곱한 제1 발광 휘도로 하고, 이 제1 발광 휘도를 얻기 위해 상기 백 라이트 장치에 있어서의 상기 복수의 영역의 광원이 각각 단독으로 발광해야 할 빛의 휘도를 제2 발광 휘도로 했을 때, 이 제2 발광 휘도를, 상기 제1 발광 휘도에 상기 복수의 영역 각각의 광원으로부터 발하여진 빛이 자기의 영역 이외의 다른 영역으로 누출하는 광량에 기초한 제1 계수를 곱하는 연산식을 이용하여 구할 때에, 상기 제2 발광 휘도가 계산상 마이너스의 값이 되는 경우에 상기 제2 발광 휘도가 0 이상의 값이 되도록 상기 제1 발광 휘도를 보정한 후에 상기 제2 발광 휘도를 구하고, 상기 백 라이트 장치에 있어서의 상기 복수의 영역 각각의 광원을 상기 제2 발광 휘도로 발광시키면서, 상기 액정 패널의 복수의 영역 각각에 상기 게인을 곱한 상기 영역마다의 영상 신호를 표시하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 방법을 제공한다.Moreover, in order to solve the above-mentioned conventional subject, this invention makes the video signal displayed on a liquid crystal panel into the video signal for every area | region corresponding to the some area set on the said liquid crystal panel, and for every predetermined unit time. Detecting a first maximum gradation of an image signal of each region displayed in each of the plurality of regions, and converting the second maximum gradation that can be taken by the video signal determined by the number of bits of the video signal as the first maximum gradation. The value corresponding to the divided value is obtained as a gain for the video signal for each area, and the video signal for each area is multiplied by the gain and supplied to the liquid crystal panel, and the backlight device of the liquid crystal panel provides a plurality of the liquid crystal panel. It is divided into several area | regions corresponding to the area | region, and it is emitted from each light source of each of the said some area | region in the said backlight apparatus. The luminance of the light source is the first luminance emitted by multiplying the maximum luminance of the light source by the reciprocal of the gain, and in order to obtain the first luminance, the light sources of the plurality of regions in the backlight device must emit light independently. When the luminance of light is set as the second emission luminance, the second emission luminance is based on the first emission luminance based on the amount of light leaking from the light sources of each of the plurality of regions to a region other than its own region. When the second emission luminance is a negative value calculated on the basis of a calculation formula that multiplies the first coefficient, the first emission luminance is corrected so that the second emission luminance becomes a value equal to or greater than zero, and then Obtaining a plurality of emission luminances, and emitting light sources of each of the plurality of regions in the backlight device at the second emission luminance, It provides a video display and wherein displaying the video signal for each of the areas obtained by multiplying the gain for each.
여기서, 보정된 상기 제1 발광 휘도에 기초하여 상기 게인을 구하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to obtain the gain based on the corrected first luminous luminance.
또한, 상기 연산식은, 행렬 연산식인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the said arithmetic expression is a matrix arithmetic expression.
상기 구성에 있어서, 상기 액정 패널의 복수의 영역은, 상기 액정 패널을 수직 방향으로 1차원적으로 구분한 영역인 것이 바람직하다.In the above configuration, the plurality of regions of the liquid crystal panel are preferably regions in which the liquid crystal panel is divided one-dimensionally in the vertical direction.
이 때, 상기 액정 패널에 있어서의 1차원적으로 배열한 복수의 영역의 수직 방향의 중앙부에 위치하는 영역으로부터 상하 단부에 위치하는 영역까지 상기 액정 패널상의 휘도를 단계적으로 내리도록, 상기 백 라이트 장치의 복수의 영역 각각에 있어서의 상기 제1 발광 휘도에 제2 계수를 곱하여 상기 제1 발광 휘도를 비균일하게 하는 것이 바람직하다.At this time, the backlight device is provided so that the luminance on the liquid crystal panel is gradually decreased from a region located at the center portion in the vertical direction of the plurality of regions arranged in one dimension in the liquid crystal panel to a region located at the upper and lower ends. Preferably, the first emission luminance is multiplied by a second coefficient in each of the plurality of regions to make the first emission luminance non-uniform.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 액정 패널의 복수의 영역은, 상기 액정 패널을 수평 방향 및 수직 방향 쌍방으로 2차원적으로 구분한 영역인 것이 바람직하다.Moreover, in the said structure, it is preferable that the some area | region of the said liquid crystal panel is an area | region which divided | divided the said liquid crystal panel two-dimensionally in both a horizontal direction and a vertical direction.
이 때, 상기 액정 패널에 있어서의 2차원적으로 배열한 복수의 영역의 수평 방향의 중앙부에 위치하는 영역으로부터 좌우 단부에 위치하는 영역까지 상기 액정 패널상의 휘도를 단계적으로 내림과 함께, 수직 방향의 중앙부에 위치하는 영역에서 상하 단부에 위치하는 영역까지 상기 액정 패널상의 휘도를 단계적으로 내리도록, 상기 백 라이트 장치의 복수의 영역 각각에 있어서의 상기 제1 발광 휘도에 제2 계수를 곱하여 상기 제1 발광 휘도를 비균일하게 하는 것이 바람직하다.At this time, the luminance on the liquid crystal panel is gradually lowered from the region located at the center portion in the horizontal direction of the plurality of two-dimensionally arranged regions of the liquid crystal panel to the region located at the left and right ends, and in the vertical direction. The first emission luminance in each of the plurality of regions of the backlight device is multiplied by a second coefficient so that the luminance on the liquid crystal panel is gradually decreased from the region located at the center portion to the region located at the upper and lower ends. It is preferable to make light emission luminance non-uniform.
상기 제2 계수는 0.8 이상 1.0 이하의 값인 것이 바람직하다.It is preferable that a said 2nd coefficient is a value of 0.8 or more and 1.0 or less.
상기 백 라이트 장치의 상기 광원은 발광 다이오드이며, 상기 광원을 상기 제2 발광 휘도에 따라 펄스폭 변조한 구동 신호에 의해 구동하는 것이 바람직하다.Preferably, the light source of the backlight device is a light emitting diode, and the light source is driven by a drive signal pulse-width modulated according to the second light emission luminance.
본 발명의 액정 표시 장치 및 이에 이용하는 영상 표시 방법에 의하면, 백 라이트 장치를 복수의 영역으로 분할하여, 각각의 영역마다 백 라이트의 발광 휘도를 영상 신호의 밝기에 따라 제어하는 경우에, 각각의 영역마다의 밝기나 색감의 불균일을 억제할 수 있어, 액정 패널에 표시되는 영상의 품위를 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 발광 휘도를 비균일하게 하도록 한 경우에는, 백 라이트 장치의 소비 전력을 추가로 삭감할 수 있다.According to the liquid crystal display of the present invention and the video display method used therein, when the backlight device is divided into a plurality of areas, and the emission luminance of the backlight is controlled in each area according to the brightness of the video signal, each area Unevenness of brightness and color can be suppressed every time, and the quality of the image displayed on a liquid crystal panel can be improved. In addition, when the first light emission luminance is made nonuniform, the power consumption of the backlight device can be further reduced.
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)(The best form to carry out invention)
<제1 실시 형태><First Embodiment>
이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 액정 표시 장치 및 이에 이용하는 영상 표시 방법에 대하여, 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 도1 은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 전체 구성을 나타내는 블록도이다. 도1 에 있어서, 후술하는 액정 모듈부(30)내의 액정 패널(34)에 표시하는 영상 신호는, 영상 신호 처리부(10)내의 최대 계조 검출부(11) 및 프레임 메모리(13)에 공급된다. 후에 상세히 설명하는 바와 같이, 백 라이트 장치(35)는 복수의 영역으로 구획되어 있고, 액정 패널(34)은 백 라이트 장치(35)의 각각의 영역에 대응하도록 복수의 영역으로 구분되어, 액정 패널(34)의 각각의 영역마다 백 라이트의 밝기(광량)가 제어된다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the liquid crystal display device which concerns on 1st Embodiment of this invention, and the video display method used for it are demonstrated with reference to attached drawing. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the video signal displayed on the liquid crystal panel 34 in the liquid crystal module unit 30, which will be described later, is supplied to the maximum gray scale detection unit 11 and the frame memory 13 in the video signal processing unit 10. As shown in FIG. As will be described in detail later, the backlight device 35 is divided into a plurality of areas, and the liquid crystal panel 34 is divided into a plurality of areas so as to correspond to respective areas of the backlight device 35, The brightness (light quantity) of the backlight is controlled for each area of 34.
도2 는, 액정 패널(34)과 백 라이트 장치(35)에 있어서의 영역 분할의 일 예이며, 액정 패널(34)의 영역과 백 라이트 장치(35)의 영역과의 대응 관계를 개략적 으로 나타내는 사시도이다. 여기에서는 이해를 쉽게 하기 위해, 액정 패널(34)과 백 라이트 장치(35)를 이간(離間)시킨 상태로 하고 있다. 도2 에 나타내는 바와 같이, 백 라이트 장치(35)는 영역(35a∼35d)으로 구획되어 있고, 영역(35a∼35d)은 각각 백 라이트를 구비한다. 액정 패널(34)은 예를 들면 수평 방향 1920 화소, 수직 방향 1080 화소로 이루어지는 복수의 화소를 구비하고 있고, 이 복수의 화소를 갖는 액정 패널(34)은 백 라이트 장치(35)의 영역(35a∼35d)에 대응하여 영역(34a∼34d)으로 구분되어 있다. 이 예에서는, 액정 패널(34)이 수직 방향의 1차원적으로 4개의 영역(34a∼34d)으로 구분되어 있기 때문에, 1개의 영역에는 수직 방향 270 화소가 포함되게 된다. 물론, 4개의 영역(34a∼34d)에서 수직 방향의 화소수에 다소 불균일이 있어도 된다.FIG. 2 is an example of area division in the liquid crystal panel 34 and the backlight device 35, and schematically shows a correspondence relationship between the area of the liquid crystal panel 34 and the area of the backlight device 35. Perspective view. In this case, the liquid crystal panel 34 and the backlight device 35 are separated from each other for easy understanding. As shown in Fig. 2, the backlight device 35 is divided into regions 35a to 35d, and the regions 35a to 35d each have a backlight. The liquid crystal panel 34 includes, for example, a plurality of pixels consisting of 1920 pixels in the horizontal direction and 1080 pixels in the vertical direction, and the liquid crystal panel 34 having the plurality of pixels includes an area 35a of the backlight device 35. Corresponding to ˜35d), they are divided into regions 34a to 34d. In this example, since the liquid crystal panel 34 is divided into four regions 34a to 34d in one dimension in the vertical direction, one region includes 270 pixels in the vertical direction. Of course, the number of pixels in the vertical direction may be somewhat uneven in the four regions 34a to 34d.
액정 패널(34)에 있어서의 영역(34a∼34d)은 각각의 영역을 물리적으로 분리하도록 구획되어 있다는 것이 아니라, 액정 패널(34)상에는 복수의 영역(여기에서는 영역(34a∼34d))이 설정되어 있다는 것이다. 그리고, 액정 패널(34)에 공급하는 영상 신호는, 액정 패널(34)상에 설정한 복수의 영역에 대응하여, 그 복수의 영역 각각에 표시하는 영역마다의 영상 신호로서 처리된다. 액정 패널(34)에 설정한 복수의 영역은 각각, 백 라이트의 밝기가 개별로 제어된다.The regions 34a to 34d in the liquid crystal panel 34 are not partitioned to physically separate the respective regions, but a plurality of regions (here, the regions 34a to 34d) are set on the liquid crystal panel 34. Is that it is. The video signal supplied to the liquid crystal panel 34 is processed as a video signal for each region displayed in each of the plurality of regions corresponding to the plurality of regions set on the liquid crystal panel 34. In the plurality of regions set in the liquid crystal panel 34, the brightness of the backlight is individually controlled.
도2 에 나타내는 예에서는, 액정 패널(34)을 수직 방향으로 4개의 영역으로 구분하여, 이에 대응하여 백 라이트 장치(35)를 수직 방향으로 4개의 영역으로 구획하고 있지만, 추가로 많은 영역으로 구분(구획)해도 좋다. 또한, 후술하는 바와 같이, 액정 패널(34)을 수직 방향과 수평 방향의 쌍방으로 복수의 영역으로 구분하 여, 이에 대응하여 백 라이트 장치(35)를 수직 방향과 수평 방향의 쌍방으로 복수의 영역으로 구획해도 좋다. 구분(구획)하는 영역수는 많은 편이 바람직하며, 수직 방향만으로 구분(구획)하기보다도 수직 방향과 수평 방향의 쌍방으로 구분(구획)하는 편이 바람직하다. 여기에서는 설명을 간략화하기 위해 도2 에 나타내는 수직 방향의 4분할을 예로서 도1 의 동작을 설명한다.In the example shown in FIG. 2, the liquid crystal panel 34 is divided into four regions in the vertical direction, and correspondingly, the backlight device 35 is divided into four regions in the vertical direction, but further divided into many regions. (Compartment) may be used. In addition, as will be described later, the liquid crystal panel 34 is divided into a plurality of regions in both the vertical direction and the horizontal direction, and correspondingly, the backlight device 35 is divided into a plurality of regions in both the vertical direction and the horizontal direction. You may divide into. The number of areas to be divided (comparted) is preferably large, and it is more preferable to divide (compartment) into both the vertical direction and the horizontal direction than to divide (compartment) only in the vertical direction. Here, the operation of FIG. 1 will be described by taking four divisions in the vertical direction shown in FIG. 2 to simplify the description.
도1 로 되돌아가서, 최대 계조 검출부(11)는, 영상 신호의 프레임마다, 액정 패널(34)의 각각의 영역(34a∼34d)에 표시하는 영상 신호의 최대 계조를 검출한다. 영상 신호의 1 프레임마다 최대 계조를 검출하는 것이 바람직하지만, 경우에 따라서는 2 프레임마다로 해도 좋고, 미리 정한 단위 시간마다 최대 계조를 검출하면 좋다. 최대 계조 검출부(11)에서 검출된 영역(34a∼34d)마다의 최대 계조를 나타내는 데이터는, 영상 신호 처리부(10)내의 영상 게인 연산부(12)와 백 라이트 휘도 제어부(20)내의 비균일화 처리부(21)에 공급된다. 영상 게인 연산부(12)에 다음과 같이 하여 영역(34a∼34d)에 표시하는 영상 신호에 곱하는 게인을 연산한다.Returning to Fig. 1, the maximum gradation detection section 11 detects the maximum gradation of the video signal displayed in each of the areas 34a to 34d of the liquid crystal panel 34 for each frame of the video signal. Although it is preferable to detect the maximum gradation for each frame of the video signal, it may be set for every two frames in some cases, and the maximum gradation may be detected for each predetermined unit time. The data representing the maximum gradation for each of the areas 34a to 34d detected by the maximum gradation detection unit 11 is a non-uniformization processing unit in the image gain calculating unit 12 and the backlight luminance control unit 20 in the image signal processing unit 10 ( 21). The video gain calculating section 12 calculates the gain to multiply the video signal displayed in the areas 34a to 34d as follows.
도3 은 영상 게인 연산부(12)에서 구하는 게인의 연산 과정을 설명하기 위한 도면이다. 영상 신호에 곱하는 게인은 액정 패널(34)의 영역(34a∼34d) 각각에 공급하는 영상 신호마다 구해진다. 따라서, 이하 설명하는 게인의 연산은, 영역(34a∼34d)에 공급하는 각각의 영상 신호에 대하여 행해진다. 또한, 도3 에서는, 횡축에 나타내는 입력 신호(영상 신호)가 8비트이며, 입력 신호가 계조 0∼255의 값을 취하는 경우를 나타내고 있다. 또한, 종축에 나타나는 액정 패널(34)의 표시 휘도(표시 계조)는 액정 패널(34)의 투과율을 무시하고, 편의상 0∼255의 값을 취하 는 것으로서 설명한다. 영상 신호의 비트수는 8비트에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 10비트라도 좋다.3 is a diagram for describing a calculation operation of a gain obtained by the image gain calculator 12. The gain multiplied by the video signal is obtained for each video signal supplied to each of the areas 34a to 34d of the liquid crystal panel 34. Therefore, the gain calculation described below is performed on each video signal supplied to the areas 34a to 34d. In addition, in FIG. 3, the input signal (video signal) shown on the horizontal axis is 8 bits, and the case where an input signal takes the value of gradation 0-255 is shown. The display luminance (display gradation) of the liquid crystal panel 34 appearing on the vertical axis is described as ignoring the transmittance of the liquid crystal panel 34 and taking a value of 0 to 255 for convenience. The number of bits of the video signal is not limited to 8 bits but may be 10 bits, for example.
도3(A) 에 나타내는 곡선(Cv1)은 계조 0∼255의 입력 신호가 액정 패널(34)에 어떤 표시 휘도로 표시되는지를 나타내고 있다. 곡선(Cv1)은, 횡축을 x, 종축을 y로 하면, y는 x의 2.2승∼2.4승으로 나타나는 곡선이며, 일반적으로 감마 2.2∼2.4로 칭해지는 감마 곡선이다. 액정 패널(34)의 종류에 따라서는 도3(A)의 감마 곡선(Cv1)과는 다른 경우도 있다.The curve Cv1 shown in Fig. 3A shows what display brightness is displayed on the liquid crystal panel 34 of the input signals of grayscales 0 to 255. Figs. The curve Cv1 is a curve represented by 2.2 powers to 2.4 powers of x when the horizontal axis is x and the vertical axis is y, and is a gamma curve generally referred to as gamma 2.2 to 2.4. Depending on the type of liquid crystal panel 34, it may be different from the gamma curve Cv1 of FIG. 3A.
여기서 일 예로서, 도3(B) 에 나타내는 바와 같이, 입력 신호의 최대 계조가 127이며, 입력 신호가 계조 0∼127의 값을 취하는 경우를 생각한다. 이 경우의 액정 패널(34)의 표시 휘도는 곡선(Cv2)으로 나타나는 곡선이 되고, 표시 휘도는 0∼56의 값을 취한다. 이 때, 백 라이트가 최대 휘도의 계조 255로 발광하고 있다고 생각한다. 백 라이트의 최대 휘도란 영상 신호가 최대 계조 255(즉, 화이트)일 때에 백 라이트가 발광해야 할 휘도를 말한다. 도3(B) 에 곡선(Cv2)으로 나타내는 영상 신호에 약 4.5의 게인을 곱하면, 도3(C) 에 나타내는 곡선(Cv3)이 된다. 게인의 약 4.5는 255/56로부터 얻어진다. 도3(C)의 상태에서도 백 라이트는 최대 휘도로 발광하고 있다고 생각한다.As an example here, as shown in Fig. 3B, the case where the maximum gradation of the input signal is 127 and the input signal takes the values of gradations 0 to 127 is considered. In this case, the display luminance of the liquid crystal panel 34 becomes a curve represented by the curve Cv2, and the display luminance takes a value of 0 to 56. In this case, it is assumed that the backlight emits light with 255 gradations of maximum luminance. The maximum luminance of the backlight refers to the luminance that the backlight should emit when the image signal has a maximum gray scale of 255 (that is, white). When the video signal shown by the curve Cv2 is multiplied by a gain of about 4.5, the curve Cv3 shown in Fig. 3C is obtained. About 4.5 of the gain is obtained from 255/56. Even in the state of Fig. 3C, the backlight is considered to emit light at the maximum luminance.
이 상태에서는, 곡선(Cv3)으로 나타내는 특성을 갖는 영상 신호는 도3(B) 에 곡선(Cv2)으로 나타내는 특성을 갖는 본래의 영상 신호가 아니며, 또한, 백 라이트로 쓸모없는 전력이 소비되어 버리게 된다. 그래서, 백 라이트의 발광 휘도를 최대 휘도의 약 1/4.5배로 하면, 도3(D) 에 나타내는 바와 같이, 표시 휘도 0∼255의 곡선(Cv3)은 표시 휘도 0∼56의 곡선(Cv4)이 된다. 이에 따라, 곡선(Cv4)으로 나타내는 특성을 갖는 영상 신호는 곡선(Cv2)으로 나타내는 특성을 갖는 본래의 영상 신호와 실질적으로 등가가 됨과 함께, 백 라이트의 소비 전력이 저감된다.In this state, the video signal having the characteristic indicated by the curve Cv3 is not the original video signal having the characteristic indicated by the curve Cv2 in Fig. 3B, and furthermore, useless power is consumed by the backlight. do. Therefore, if the light emission luminance of the backlight is approximately 1 / 4.5 times the maximum luminance, as shown in Fig. 3D, the curve Cv3 of the display luminances 0 to 255 is the curve Cv4 of the display luminances 0 to 56. do. Accordingly, the video signal having the characteristic indicated by the curve Cv4 becomes substantially equivalent to the original video signal having the characteristic indicated by the curve Cv2, and the power consumption of the backlight is reduced.
즉, 영역(34a∼34d)에 각각 표시하는 영상 신호의 1 프레임 기간내의 최대 계조를 Gmax1로 하고, 영상 신호의 비트수로 정해지는 영상 신호가 취할 수 있는 최대 계조를 Gmax0으로 하면, 영상 게인 연산부(12)는, 영역(34a∼34d)마다의 Gmax0/Gmax1를 영역(34a∼34d)에 표시하는 영상 신호에 곱하는 게인으로 한다. 게인 Gmax0/Gmax1의 역수인 Gmax1/Gmax0은, 백 라이트 휘도 제어부(20)에 있어서, 백 라이트의 휘도를 제어할 때에 이용된다. 영역(34a∼34d)에 표시하는 영상 신호의 그림 모양이 다르면 당연히 영역(34a∼34d) 각각의 최대 계조 Gmax1는 다르기 때문에, Gmax0/Gmax1은 영역(34a∼34d)마다 다르게 된다. 백 라이트 휘도 제어부(20)의 구성 및 동작에 대해서는 후에 상세히 설명한다.That is, when the maximum gradation within one frame period of the video signal displayed in the areas 34a to 34d is set to Gmax1, and the maximum gradation that the video signal determined by the number of bits of the video signal is set to Gmax0, the video gain calculating unit Denoted at 12 is a gain obtained by multiplying the Gmax0 / Gmax1 for each of the areas 34a to 34d by the video signal displayed in the areas 34a to 34d. Gmax1 / Gmax0, which is the inverse of the gain Gmax0 / Gmax1, is used by the backlight brightness control unit 20 to control the brightness of the backlight. If the picture shape of the video signal displayed in the areas 34a to 34d is different, of course, the maximum gradation Gmax1 of each of the areas 34a to 34d is different, so that Gmax0 / Gmax1 is different for each of the areas 34a to 34d. The configuration and operation of the backlight luminance control unit 20 will be described later in detail.
도1 에 있어서, 영상 게인 연산부(12)에서 얻어진 영역(34a∼34d)마다의 게인은 승산기(14)에 입력된다. 승산기(14)는, 프레임 메모리(13)로부터 출력된 영역(34a∼34d)에 표시하는 영상 신호에 각각의 게인을 곱하여 출력한다.In Fig. 1, the gain for each of the areas 34a to 34d obtained by the video gain calculating section 12 is input to the multiplier 14. The multiplier 14 multiplies each gain by the video signals displayed in the areas 34a to 34d output from the frame memory 13 and outputs them.
승산기(14)로부터 출력된 영상 신호는 액정 모듈부(30)의 타이밍 제어부(31)에 공급된다. 액정 패널(34)은 전술한 바와 같은 복수의 화소(341)를 구비하고 있고, 화소(341)의 데이터 신호선에는 데이터 신호선 구동부(32)가 접속되고, 게이트 신호선에는 게이트 신호선 구동부(33)가 접속되어 있다. 타이밍 제어부(31)에 입력된 영상 신호는 데이터 신호선 구동부(32)로 공급된다. 타이밍 제어부(31)는, 데이터 신호선 구동부(32)와 게이트 신호선 구동부(33)에 의해 영상 신호를 액정 패널(34)에 기입하는 타이밍을 제어한다. 데이터 신호선 구동부(32)에 입력된 영상 신호의 각 라인을 구성하는 화소 데이터는, 게이트 신호선 구동부(33)에 의한 게이트 신호선의 구동에 의해 1라인씩 순차로 각 라인의 화소에 기입된다. 이에 따라 영상 신호의 각 프레임은 순차로 액정 패널(34)에 표시되게 된다.The video signal output from the multiplier 14 is supplied to the timing controller 31 of the liquid crystal module unit 30. The liquid crystal panel 34 includes a plurality of pixels 341 as described above. A data signal line driver 32 is connected to a data signal line of the pixel 341, and a gate signal line driver 33 is connected to a gate signal line. It is. The image signal input to the timing controller 31 is supplied to the data signal line driver 32. The timing controller 31 controls the timing of writing the video signal into the liquid crystal panel 34 by the data signal line driver 32 and the gate signal line driver 33. The pixel data constituting each line of the video signal input to the data signal line driver 32 is sequentially written to the pixels of each line one by one by the drive of the gate signal line by the gate signal line driver 33. Accordingly, each frame of the image signal is sequentially displayed on the liquid crystal panel 34.
백 라이트 장치(35)는 액정 패널(34)의 배면측에 배치되어 있다. 백 라이트 장치(35)로서는, 액정 패널(34)의 바로 아래에 배치하는 직하(直下)형과 백 라이트로부터 발하여진 빛을 도광판에 입사하여 액정 패널(34)에 조사하는 도광판형이 있으며, 이 어느쪽이라도 좋다. 백 라이트 장치(35)는 백 라이트 구동부(36)에 의해 구동된다. 백 라이트 구동부(36)에는 전원부(40)로부터 백 라이트를 발광시키기 위한 전력이 공급된다. 또한, 전원부(40)로부터는 전력을 필요로 하는 회로의 각부에 전력이 공급된다. 액정 모듈부(30)는 백 라이트 장치(35)의 온도를 검출하는 온도 센서와 백 라이트 장치(35)로부터 발하여진 빛의 색온도를 검출하는 컬러 센서를 구비한다.The backlight device 35 is disposed on the back side of the liquid crystal panel 34. Examples of the backlight device 35 include a direct type disposed directly below the liquid crystal panel 34 and a light guide plate type in which light emitted from the backlight is incident on the light guide plate to irradiate the liquid crystal panel 34. Either way is fine. The backlight device 35 is driven by the backlight driver 36. The backlight driving unit 36 is supplied with electric power for emitting the backlight from the power supply unit 40. In addition, the power supply unit 40 supplies electric power to each part of the circuit that requires electric power. The liquid crystal module unit 30 includes a temperature sensor for detecting the temperature of the backlight device 35 and a color sensor for detecting the color temperature of light emitted from the backlight device 35.
여기서, 백 라이트 장치(35)의 구체적인 구성예에 대하여 설명한다. 도4 는 도2 와 마찬가지로, 백 라이트 장치(35)를 수직 방향으로 4개의 영역으로 구획한 예를 나타내고 있다. 도4 에 나타내는 백 라이트 장치(35)의 제1 구성예를 백 라이트 장치(35A)로 칭하고, 후술하는 도5 에 나타내는 백 라이트 장치(35)의 제2 구성예를 백 라이트 장치(35B)로 칭하기로 한다. 또한, 백 라이트 장치(35)는, 백 라이트 장치(35A, 35B) 및 다른 구성예의 총칭인 것으로 한다. 도4(A) 는 백 라이 트 장치(35A)의 상면도, 도4(B) 는 백 라이트 장치(35A)를 수직 방향으로 절단한 상태를 나타내는 단면도이다.Here, a specific configuration example of the backlight device 35 will be described. 4 shows an example in which the backlight device 35 is divided into four regions in the vertical direction as in FIG. A first configuration example of the backlight device 35 shown in FIG. 4 is referred to as a backlight device 35A, and a second configuration example of the backlight device 35 shown in FIG. 5 described later is referred to as a backlight device 35B. It will be called. In addition, it is assumed that the backlight device 35 is a generic term for the backlight devices 35A and 35B and other structural examples. 4A is a top view of the backlight device 35A, and FIG. 4B is a sectional view showing a state in which the backlight device 35A is cut in the vertical direction.
도4(A), (B) 에 나타내는 바와 같이, 백 라이트 장치(35A)는 소정의 깊이를 갖는 직사각형 케이스(351)에 백 라이트의 광원(352)을 수평 방향으로 배열시켜 부착한 구성으로 되어 있다. 광원(352)은 예를 들면 LED이다. 영역(35a∼35d)은, 케이스(351)의 저면(底面)으로부터 광원(352)의 최상면(정부(頂部))보다도 높은 소정의 높이로 돌출하여 있는 구획벽(353)에 의해 서로 구획되어 있다. 케이스(351)의 내측 및 구획벽(353)의 표면은 반사 시트에 의해 덮어져 있다.As shown in Figs. 4A and 4B, the backlight device 35A has a configuration in which a backlight light source 352 is arranged in a horizontal direction and attached to a rectangular case 351 having a predetermined depth. have. The light source 352 is an LED, for example. The regions 35a to 35d are partitioned from each other by partition walls 353 protruding from the bottom of the case 351 to a predetermined height higher than the uppermost surface of the light source 352. . The inner side of the case 351 and the surface of the partition wall 353 are covered with a reflective sheet.
케이스(351)의 상부에는 빛을 확산시키는 확산판(354)이 장착되고, 확산판(354)상에는 예를 들면 3장의 광학 시트류(355)가 장착되어 있다. 광학 시트류(355)는 빛을 확산시키는 확산 시트, 프리즘 시트, DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)로 칭해지고 있는 휘도 상승 필름 등의 복수의 시트를 조합한 것이다. 반사 시트로 이루어지는 구획벽(353)의 높이는 확산판(354)까지 달하고 있지 않기 때문에 영역(35a∼35d)은 완전히 분리되어 있지 않고, 서로 완전히 독립한 상태로 되어 있지 않다. 즉, 백 라이트 장치(35A)에 있어서는, 영역(35a∼35d) 각각의 광원(352)으로부터 발하여진 빛은 다른 영역으로 누출하는 것을 허용한 구조로 되어 있다. 후에 상술하는 바와 같이, 제1 실시 형태에서는, 각각의 영역(35a∼35d)으로부터 다른 영역으로 누출하는 광량을 고려하여, 영역(35a∼35d)으로부터 발하여지는 빛의 휘도를 제어한다.A diffusion plate 354 for diffusing light is mounted on the upper part of the case 351, and three optical sheets 355 are mounted on the diffusion plate 354, for example. The optical sheet 355 combines a plurality of sheets such as a diffusion sheet for diffusing light, a prism sheet, and a brightness raising film called DBEF (Dual Brightness Enhancement Film). Since the height of the partition wall 353 made of the reflective sheet does not reach the diffusion plate 354, the regions 35a to 35d are not completely separated from each other and are not completely independent from each other. That is, in the backlight device 35A, the light emitted from the light source 352 of each of the regions 35a to 35d is allowed to leak to another region. As described later, in the first embodiment, the luminance of light emitted from the regions 35a to 35d is controlled in consideration of the amount of light leaking from each of the regions 35a to 35d to the other region.
도5 는, 액정 패널(34)을 수직 방향으로 4개의 영역으로 구분하여, 추가로 수평 방향으로 4개의 영역으로 구분한 경우, 즉 액정 패널(34)을 2차원적으로 16의 영역으로 구분한 경우의, 백 라이트 장치(35)의 제2 구성예인 백 라이트 장치(35B)를 나타내고 있다. 도5(A) 는 백 라이트 장치(35B)의 상면도, 도5(B) 는 백 라이트 장치(35B)를 수직 방향으로 절단한 상태를 나타내는 단면도, 도5(C) 는 백 라이트(35B)를 수평 방향으로 절단한 상태를 나타내는 단면도이다. 여기에서는, 도5(B) 는 도5(A)의 좌단부의 영역의 열을 절단한 상태, 도5(C) 는 도5(A) 의 상단부의 영역의 행을 절단한 상태를 나타내고 있다. 또한, 도5 에 있어서, 도4 와 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 적절히 생략하기로 한다. 5 shows that the liquid crystal panel 34 is divided into four regions in the vertical direction, and further divided into four regions in the horizontal direction, that is, the liquid crystal panel 34 is divided into 16 regions in two dimensions. The backlight device 35B which is the 2nd structural example of the backlight device 35 in the case is shown. Fig. 5A is a top view of the backlight device 35B, Fig. 5B is a sectional view showing a state in which the backlight device 35B is cut in the vertical direction, and Fig. 5C is a backlight 35B. It is sectional drawing which shows the state which cut | disconnected in the horizontal direction. Here, Fig. 5B shows a state in which the column of the region of the left end of Fig. 5A has been cut, and Fig. 5C shows a state of the row of the region of the upper end of Fig. 5A. In addition, in FIG. 5, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as FIG. 4, and the description is abbreviate | omitted suitably.
케이스(351)는 수평 방향 및 수직 방향의 구획벽(353)에 의해, 영역(35a1∼35a4, 35b1∼35b4, 35c1∼35c4, 35d1∼35d4)의 16의 영역으로 구획되어 있다. 백 라이트 장치(35B)에 있어서도, 영역(35a1∼35a4, 35b1∼35b4, 35c1∼35c4, 35d1∼35d4) 각각의 광원(352)으로부터 발하여진 빛은 다른 영역으로 누출하는 것을 허용한 구조로 되어 있다. 제1 실시 형태에서는, 각각의 영역(35a1∼35a4, 35b1∼35b4, 35c1∼35c4, 35d1∼35d4)으로부터 다른 영역으로 누출하는 광량을 고려하여, 영역(35a1∼35a4, 35b1∼35b4, 35c1∼35c4, 35d1∼35d4)으로부터 발하여지는 빛의 휘도를 제어한다.The case 351 is partitioned into 16 regions of the regions 35a1 to 35a4, 35b1 to 35b4, 35c1 to 35c4, and 35d1 to 35d4 by the partition walls 353 in the horizontal and vertical directions. Also in the backlight device 35B, the light emitted from the light sources 352 in each of the regions 35a1 to 35a4, 35b1 to 35b4, 35c1 to 35c4, and 35d1 to 35d4 is allowed to leak to other areas. . In the first embodiment, in consideration of the amount of light leaking from each of the regions 35a1 to 35a4, 35b1 to 35b4, 35c1 to 35c4, and 35d1 to 35d4 to other regions, the regions 35a1 to 35a4, 35b1 to 35b4 and 35c1 to 35c4. Control the luminance of the light emitted from 35d1 to 35d4.
LED는 지향성(指向性)이 높은 광원이기 때문에, 광원(352)으로서 LED를 이용한 경우에는 반사 시트로 덮여진 구획벽(353)은 도4, 도5 에 기재된 상태보다 더욱 낮게 해도 좋고, 경우에 따라서는 삭제하는 것도 가능하다. 광원(352)의 소자를 돔 형상의 렌즈에 의해 덮음으로써 구획벽(353)을 마련하는 것과 동일한 효과를 가 져오게 하는 것도 가능하다. 백 라이트의 광원으로서는 LED 이외이어도 좋고, CCFL이나 외부 전극 형광 램프(EEFL) 등의 다른 광원을 이용하는 것도 가능하다. 단, LED는 발광 휘도와 발광 면적의 제어가 용이하기 때문에, 제1 실시 형태에서 이용하는 광원(352)으로서는 LED가 매우 적합하다. 백 라이트 장치(35)의 구체적인 구성은 도4 나 도5 에 나타내는 구성에 한정되는 것은 아니다.Since the LED is a high directional light source, when the LED is used as the light source 352, the partition wall 353 covered with the reflective sheet may be lower than the state described in Figs. Therefore, it is possible to delete. By covering the element of the light source 352 with a dome-shaped lens, it is also possible to bring about the same effect as providing the partition wall 353. As a light source of a backlight, other than LED may be sufficient and other light sources, such as CCFL and an external electrode fluorescent lamp (EEFL), can also be used. However, since LED is easy to control the light emission luminance and the light emitting area, the LED is very suitable as the light source 352 used in the first embodiment. The specific structure of the backlight device 35 is not limited to the structure shown in FIG. 4 or FIG.
도4, 도5 에 나타내는 광원(352)은 구체적으로 다음과 같이 구성된다. 도6(A) 에 나타내는 광원(352)의 제1 구성예는, 기판(356)상에 G의 LED(357G), R의 LED(357R), B의 LED(357B), G의 LED(357G)를 이 순서로 실장한 것이다. 기판(356)은 예를 들면 알루미늄 기판 또는 유리 에폭시 기판이다. 도4, 도5 에 나타내는 광원(352)은, 이 도6(A) 의 광원(352)을 복수개 일렬로 배열시킨 것에 상당한다. 도6(B) 에 나타내는 광원(352)의 제2 구성예는, 기판(356)상에 R의 LED(357R), G의 LED(357G), B의 LED(357B), G의 LED(357G)를 마름모꼴 형상으로 실장한 것이다. 도4, 도5 에 나타내는 광원(352)은, 이 도6(B) 의 광원(352)을 복수개 일렬로 배열시킨 것에 상당한다.Specifically, the light source 352 shown in FIG. 4, FIG. 5 is comprised as follows. The first structural example of the light source 352 shown in Fig. 6A is a LED 357G of G, an LED 357R of R, an LED 357B of B, and an LED 357G of G on the substrate 356. ) In this order. The substrate 356 is, for example, an aluminum substrate or a glass epoxy substrate. The light source 352 shown in FIG. 4, FIG. 5 corresponds to what arranged the light source 352 of FIG. 6 (A) in multiple lines. The second structural example of the light source 352 shown in Fig. 6B is R LED 357R, G LED 357G, B LED 357B, and G LED 357G on the substrate 356. ) Is mounted in a lozenge shape. The light sources 352 shown in Figs. 4 and 5 correspond to those in which a plurality of light sources 352 of Fig. 6B are arranged in a row.
도6(C) 에 나타내는 광원(352)의 제3 구성예는, 기판(356)상에 R의 LED(357R), G의 LED(357G), B의 LED(357B)를 일체적으로 구비한 LED 칩(358)을 12개 실장한 것이다. 도4, 도5 에 나타내는 광원(352)은, 이 도6(C) 의 광원(352)을 복수개 일렬로 배열시킨 것에 상당한다. 도6(D) 에 나타내는 광원(352)의 제4 구성예는, 기판(356)상에 화이트(W)의 LED(357W)를 2개 실장한 것이다. 도4, 도5 에 나타내는 광원(352)은, 이 도6(D) 의 광원(352)을 복수개 일렬로 배열시킨 것에 상 당한다. 또한, LED(357W)로서는, B의 LED로부터 방사되는 빛으로 황색의 형광체를 여기(勵起)하여 흰색의 빛을 얻는 것과, LED로부터 방사되는 자외선으로 R, G, B의 형광체를 여기하여 흰색의 빛을 얻는 것이 있으며, 이 어떤 것도 좋다.The third structural example of the light source 352 shown in FIG. 6C is provided with an R LED 357R, a G LED 357G, and a B LED 357B integrally on the substrate 356. As shown in FIG. 12 LED chips 358 are mounted. The light sources 352 shown in FIGS. 4 and 5 correspond to those in which a plurality of light sources 352 of FIG. 6C are arranged in a row. In a fourth configuration example of the light source 352 shown in FIG. 6D, two white LEDs 357W are mounted on the substrate 356. The light sources 352 shown in Figs. 4 and 5 are equivalent to a plurality of light sources 352 of Fig. 6D arranged in a row. In addition, as the LED 357W, white phosphor is excited by light emitted from the LED of B to obtain white light, and white phosphor is excited by ultraviolet light emitted from the LED. There is something to get the light of, and any of this is good.
다음으로, 도1 로 되돌아가서, 백 라이트 휘도 제어부(20)의 구성 및 동작에 대하여 설명한다. 백 라이트 휘도 제어부(20)는 비균열화 처리부(21) 외에, 발광 휘도 연산부(22)와 화이트 밸런스 조정부(23)와 PWM 타이밍 발생부(24)를 구비한다. 여기에서도 간략화하기 위해, 백 라이트 장치(35)는 도4 에 나타내는 백 라이트 장치(35A)인 것으로서 설명한다. 백 라이트의 최대 휘도를 Bmax로 하면, 백 라이트 장치(35)의 영역(35a∼35d) 각각의 백 라이트가 발광해야 할 휘도는, 최대 휘도(Bmax)에 영역(34a∼34d)마다 구한 Gmax1/Gmax0을 곱하면 된다. 비균일화 처리부(21)는 이와 같이 하여 영역(35a∼35d)의 백 라이트가 발광해야 할 휘도(B1∼B4)를 구한다.Next, returning to FIG. 1, the configuration and operation of the backlight luminance control unit 20 will be described. The backlight luminance controller 20 includes a light emission luminance calculator 22, a white balance adjuster 23, and a PWM timing generator 24, in addition to the de-cracks processor 21. Here, for the sake of simplicity, the backlight device 35 will be described as being the backlight device 35A shown in FIG. When the maximum luminance of the backlight is set to Bmax, the luminance that the backlight of each of the regions 35a to 35d of the backlight device 35 should emit is Gmax1 / obtained from the maximum luminance Bmax for each of the regions 34a to 34d. Multiply by Gmax0. In this manner, the non-uniformization processing section 21 calculates the luminances B 1 to B 4 that the backlights of the regions 35a to 35d should emit.
이 계산상의 발광 휘도(B1∼B4)는, 백 라이트인 광원(352)이 발광한 경우의 광원(352) 바로 위의 휘도라는 것은 아니고, 백 라이트 장치(35)로부터 발하여지는 빛의 휘도라는 것이다. 즉, 도4, 도5 의 구성예에서는, 발광 휘도(B1∼B4)는 광학 시트류(355)상의 휘도이다. 또한, 백 라이트 장치(35)의 1개의 영역으로부터 발해야 할 계산상의 발광 휘도를 B로 총칭한다. 이하의 설명에서는, 백 라이트 장치의 영역(35a∼35d)으로부터 발하여지는 빛의 휘도 분포가 각 영역내에서 거의 일관한 것으로서 설명하지만, 1개의 영역내에서 휘도 분포가 일관되지 않는 경우도 있다. 이 경우는, 1개의 영역내에 있어서의 임의의 점상의 밝기가 발광 휘도(B1∼B4)이면 좋다.The calculated luminance of light B 1 to B 4 is not the luminance directly above the light source 352 when the light source 352 that is the backlight emits light, and the luminance of the light emitted from the backlight device 35. It is called. That is, in the structural examples of FIGS. 4 and 5, the light emission luminances B 1 to B 4 are the luminance on the optical sheets 355. The calculated luminance of light emitted from one region of the backlight device 35 is collectively referred to as B. In the following description, although the luminance distribution of the light emitted from the areas 35a to 35d of the backlight device is described as being substantially consistent in each area, the luminance distribution may not be consistent in one area. In this case, the brightness of any point in one area may be light emission luminances B 1 to B 4 .
종래에서는, 영역(34a∼34d) 모두의 영상 신호의 계조가 동일하면, 영역(35a∼35d)의 발광 휘도(B1∼B4)는 모두 동일하다. 즉, 이것은, 계산상의 발광 휘도(B1∼B4)를 그대로 이용하여 실제의 발광 휘도로 한다는 것이다. 이에 대하여, 제1 실시 형태에서는, 비균일화 처리부(21)가 계산상의 발광 휘도(B1∼B4)에 비균일화 계수(p1∼p4)를 곱하여, 영역(35a∼35d)으로부터 실제로 발하여지는 빛의 발광 휘도를, p1B1, p2B2, p3B3, p4B4로 한다. 계수(p1∼p4)는 0보다 크고, 1 이하의 값이다. 본 발명자는, 액정 패널(34)의 화면 전체에서 백 라이트를 계산상의 발광 휘도 그대로 발광시키기보다, 화면 주변부에서 백 라이트를 계산상의 발광 휘도보다 약간 내린 발광 휘도로 발광시키는 편이 액정 패널(34)에 표시되는 영상의 품위를 향상시키는 것을 발견했다.Conventionally, when the video signals of all the regions 34a to 34d are the same, the light emission luminances B 1 to B 4 of the regions 35a to 35d are all the same. In other words, this is to use the calculated light emission luminances B 1 to B 4 as it is to make the actual light emission luminance. In contrast, in the first embodiment, the non-uniformization processing unit 21 multiplies the calculated light emission luminances B 1 to B 4 by the non-uniformization coefficients p 1 to p 4 to actually emit from the regions 35a to 35d. The luminous luminance of losing light is p 1 B 1 , p 2 B 2 , p 3 B 3 , and p 4 B 4 . The coefficients p 1 to p 4 are greater than 0 and are 1 or less values. The inventor of the present invention preferentially causes the backlight to emit light at a light emission luminance slightly lower than the calculated light emission luminance at the periphery of the liquid crystal panel 34, rather than causing the backlight to emit light as it is in the calculated light emission luminance in the entire screen of the liquid crystal panel 34. It has been found to improve the quality of the displayed image.
그래서, 백 라이트 장치(35)의 영역을 1차원적으로 4분할한 도4 의 예에서는, 영역(35a∼35d) 중, 화면의 상하 단부에 대응하는 영역(35a, 35d)으로부터의 발광 휘도(B1, B4)를 영역(35b, 35c)으로부터의 발광 휘도(B2, B3)보다도 내리는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 일 예로서, p1를 0.8, p2, p3를 1, p4를 0.8로 한다.Therefore, in the example of Fig. 4 in which the area of the backlight device 35 is divided into four in one dimension, the luminance of light emitted from the areas 35a and 35d corresponding to the upper and lower ends of the screen among the areas 35a to 35d is obtained. It is preferable to lower B 1 , B 4 from the light emission luminances B 2 , B 3 from the regions 35b, 35c. Specifically, as an example, p 1 is 0.8, p 2 , p 3 is 1 and p 4 is 0.8.
액정 패널(34)의 전체에 화이트를 표시한 전체 화이트 상태로, 액정 패 널(34)의 영역(34b, 34c)의 휘도가 500[cd/m2]이였다고 하면, 영역(34a, 34d)에서는 400[cd/m2]이 된다. 따라서, 백 라이트 장치(35)의 영역(35a, 35d)에 있어서의 소비 전력은 20% 삭감할 수 있다. 이와 같이, 제1 실시 형태에서는, 비균일화 처리부(21)를 마련함으로써, 액정 패널(34)에 표시되는 영상의 품위를 내리는 일 없이, 오히려 품위를 향상시키면서, 백 라이트 장치(35)의 소비 전력을 삭감하는 것이 가능하다. 영상의 품위와 소비 전력의 삭감과의 쌍방을 고려하면, 계수(p1∼p4)는 0.8 이상 1.0 이하가 바람직하다. 즉, 화면 중심부에서는 백 라이트의 발광 휘도에 곱하는 계수(p)를 1로 하고, 화면 주변부에서는 발광 휘도에 곱하는 계수(p)를 하한치인 0.8까지의 범위로 설정한다.If the luminance of the regions 34b and 34c of the liquid crystal panel 34 was 500 [cd / m 2 ] in the entire white state in which white was displayed on the entire liquid crystal panel 34, the regions 34a and 34d were obtained. Is 400 [cd / m 2 ]. Therefore, power consumption in the areas 35a and 35d of the backlight device 35 can be reduced by 20%. As described above, in the first embodiment, by providing the non-uniformization processing unit 21, the power consumption of the backlight device 35 is improved while improving the quality without lowering the quality of the image displayed on the liquid crystal panel 34. It is possible to cut down. In consideration of both the image quality and the reduction of power consumption, the coefficients p 1 to p 4 are preferably 0.8 or more and 1.0 or less. That is, at the center of the screen, the coefficient p to be multiplied by the backlight luminance is set to 1, and at the periphery of the screen, the coefficient p to be multiplied by the luminance luminance is set to a lower limit of 0.8.
또한, 액정 패널(34) 및 백 라이트 장치(35)를 2차원적으로 영역 분할한 경우의 비균일화 계수(p)에 대하여 설명한다. 여기에서는, 수평 방향 및 수직 방향 쌍방에서 8개의 영역으로 분할한 경우, 즉, 2차원적으로 64의 영역으로 분할한 경우를 예로 한다. 이 경우의 백 라이트 장치(35)의 영역은, 도7 에 나타내는 바와 같이, 35a1∼35a8, 35b1∼35b8, 35c1∼35c8, 35d1∼35d8, 35e1∼35e8, 35f1∼35f8, 35g1∼35g8, 35h1∼35h8로 된다. 특히 도시하지 않지만, 액정 패널(34)은 백 라이트 장치(35)의 64의 영역에 대응하여 64로 구분된다.In addition, the nonuniformity coefficient p in the case where the liquid crystal panel 34 and the backlight device 35 are divided in two dimensions by the region will be described. Here, the case where it divides into eight area | regions in both a horizontal direction and a vertical direction, ie, the case where it divided into 64 areas two-dimensionally, is taken as an example. In this case, as shown in Fig. 7, the area of the backlight device 35 is 35a1 to 35a8, 35b1 to 35b8, 35c1 to 35c8, 35d1 to 35d8, 35e1 to 35e8, 35f1 to 35f8, 35g1 to 35g8, and 35h1 to It becomes 35h8. Although not shown in particular, the liquid crystal panel 34 is divided into 64 corresponding to 64 areas of the backlight device 35.
도8(A) 는, 백 라이트 장치(35)의 수직 방향의 중앙부의 4행의 영역(35c1∼35c8, 35d1∼35d8, 35e1∼35e8, 35f1∼35f8)에 있어서의 수평 방향의 8개의 영역 각각의 계산상의 발광 휘도에 곱하는 계수(p)의 일 예이다. 도8(A) 의 좌우 방향 은 수평 방향의 위치이며, 좌측이 화면 좌단부, 우측이 화면 우단부이다. 이 예에서는, 수평 방향의 중앙부인 4개의 영역에 대하여 계수(p)를 1로 하고, 그 좌우에 위치하는 영역에 대하여 계수(p)를 0.9로 하고, 좌우 단부의 영역에 대하여 계수(p)를 0.8로 한 것이다.Fig. 8A shows each of the eight regions in the horizontal direction in the regions 35c1 to 35c8, 35d1 to 35d8, 35e1 to 35e8, and 35f1 to 35f8 in the four rows of the central portion in the vertical direction of the backlight device 35, respectively. It is an example of the coefficient p which is multiplied by the calculated luminous luminance. The left and right directions in Fig. 8A are horizontal positions, with the left end of the screen and the right end of the screen. In this example, the coefficient p is set to 1 for the four regions that are the central portions in the horizontal direction, the coefficient p is set to 0.9 for the regions located on the left and right sides, and the coefficient p is set for the regions at the left and right ends. Is 0.8.
계수(p)는 계수(p)를 1로 하는 중앙부로부터 화면의 좌우 단부에 근접함에 따라, 순차 단계적으로 작게 해 가는 것이 바람직하다. 이 때, 계수(p)가 좌우로 대칭이 되도록 하는 것이 바람직하다. 여기에서는, 중앙부의 4개의 영역에 있어서의 계수(p)를 1로 했지만, 중앙부의 2개의 영역에 있어서의 계수(p)를 1로 하고, 2개의 영역의 좌우에 위치하는 영역에서 좌우 단부의 영역까지 계수(p)를 1 미만의 값에서 0.8까지의 범위로 순차적으로 작게 하도록 해도 좋다. 또한, 분할수가 홀수인 경우에는, 계수(p)를 1로 하는 수평 방향의 영역을 1개만으로 해도 좋다. 계수(p)의 수평 방향의 특성은 실제의 화면에서 가장 바람직한 영상의 품위가 되도록 적절히 설정하면 좋다.As the coefficient p approaches the left and right edges of the screen from the center portion having the coefficient p of 1, it is preferable to decrease the coefficients step by step. At this time, it is preferable that the coefficient p be symmetrical from side to side. Here, the coefficient p in the four areas of the center part is set to 1, but the coefficient p in the two areas of the center part is set to 1, and the left and right ends of the left and right ends of the area are located in the left and right areas of the two areas. The coefficient p may be sequentially reduced to a range from a value of less than 1 to 0.8. In addition, in the case where the number of divisions is odd, there may be only one horizontal area in which the coefficient p is one. The characteristic in the horizontal direction of the coefficient p may be appropriately set so as to obtain the most desirable image quality on the actual screen.
도8(B) 는, 백 라이트 장치(35)의 수평 방향의 중앙부의 4열의 영역(35a3∼35h3, 35a4∼35h4, 35a5∼35h5, 35a6∼35h6)에 있어서의 수직 방향의 8개의 영역 각각의 계산상의 발광 휘도에 곱하는 계수(p)의 일 예이다. 도8(B) 의 좌우 방향은 수직 방향의 위치이며, 좌측이 화면 상단부, 우측이 화면 하단부이다. 이 예에서는, 수직 방향의 중앙부인 4개의 영역에 대하여 계수(p)를 1로 하고, 그 상하에 위치하는 영역에 대하여 계수(p)를 0.9로 하고, 상하 단부의 영역에 대하여 계수(p)를 0.8로 한 것이다.Fig. 8B shows each of the eight regions in the vertical direction in the four rows of regions 35a3 to 35h3, 35a4 to 35h4, 35a5 to 35h5, and 35a6 to 35h6 in the central portion in the horizontal direction of the backlight device 35. Figs. It is an example of the coefficient p multiplied by the calculated light emission luminance. The left and right directions in Fig. 8B are positions in the vertical direction, with the left side at the top of the screen and the right side at the bottom of the screen. In this example, the coefficient p is set to 1 for the four regions that are the central portions in the vertical direction, the coefficient p is set to 0.9 for the regions located above and below, and the coefficient p is set for the regions at the upper and lower ends. Is 0.8.
수직 방향에 있어서도, 계수(p)는 계수(p)를 1로 하는 중앙부로부터 화면의 상하 단부에 근접함에 따라, 순차 단계적으로 작게 해 가는 것이 바람직하다. 이 때, 계수(p)가 상하로 대칭이 되도록 하는 것이 바람직하다. 여기에서는, 중앙부의 4개의 영역에 있어서의 계수(p)를 1로 했지만, 중앙부의 2개의 영역에 있어서의 계수(p)를 1로 하고, 2개의 영역의 상하에 위치하는 영역에서 상하 단부의 영역까지 계수(p)를 1 미만의 값에서 0.8까지의 범위로 순차적으로 작게 하도록 해도 좋다. 또한, 분할수가 홀수의 경우에는, 계수(p)를 1로 하는 수직 방향의 영역을 1개만으로 해도 좋다. 계수(p)의 수직 방향의 특성은 실제의 화면에서 가장 바람직한 영상의 품위가 되도록 적절히 설정하면 좋다. 또한, 계수(p)의 수평 방향의 특성과 수직 방향의 특성을 다르게 해도 좋다.Also in the vertical direction, as the coefficient p approaches the upper and lower ends of the screen from the center portion having the coefficient p as 1, it is preferable to gradually decrease the coefficient p. At this time, it is preferable to make the coefficient p symmetric up and down. Here, the coefficient p in the four areas of the center part is set to 1, but the coefficient p in the two areas of the center part is set to 1, and the upper and lower ends of the upper and lower ends of the two areas are located. The coefficient p may be sequentially reduced to a range from a value of less than 1 to 0.8. In the case where the number of divisions is odd, there may be only one vertical area having the coefficient p as one. The characteristics in the vertical direction of the coefficient p may be appropriately set so as to obtain the most desirable image quality on the actual screen. In addition, the horizontal characteristic and the vertical characteristic of the coefficient p may differ.
이상과 같이 하여, 도1 의 비균일화 처리부(21)로부터는, 백 라이트 장치(35)의 각각의 영역으로부터 실제로 발해야 할 빛의 발광 휘도를 나타내는 데이터가 얻어진다. 비균일화 처리부(21)에서 이용하는 계수(p)는 제어부(50)로부터 공급된다. 제어부(50)는 마이크로 컴퓨터에 의해 구성할 수 있고, 계수(p)는 임의로 가변 가능하다. 이 발광 휘도를 나타내는 데이터는 발광 휘도 연산부(22)에 입력되고, 이하와 같이 각각의 광원(352)이 발광해야 할 빛의 휘도가 연산된다. 우선, 백 라이트 장치(35)가 영역(35a∼35d)을 갖는 백 라이트 장치(35A)이며, 영역(35a∼35d)으로부터 실제로 발해야 할 빛의 발광 휘도가 p1B1, p2B2, p3B3, p4B4의 경우의 광원(352)이 발광해야 할 빛의 휘도의 연산 방법에 대하여 설명한다.As described above, from the non-uniformization processing section 21 of FIG. 1, data indicating the light emission luminance of light actually to be emitted from each region of the backlight device 35 is obtained. The coefficient p used in the non-uniformization processing section 21 is supplied from the control section 50. The control part 50 can be comprised by a microcomputer, and the coefficient p can be arbitrarily variable. The data representing the light emission luminance is input to the light emission luminance calculator 22, and the luminance of light to be emitted by each light source 352 is calculated as follows. First, the backlight device 35 is the backlight device 35A having the areas 35a to 35d, and the luminous luminance of light actually to be emitted from the areas 35a to 35d is p 1 B 1 , p 2 B 2 , p 3 B 3 , p 4 B 4 will be described for calculating the luminance of light that the light source 352 should emit.
도9(A) 는 도4(B)의 단면도를 횡으로 한 상태이며, 여기에서는 광학 시트류(355)를 생략하고 있다. 영역(35a∼35d)으로부터의 빛의 발광 휘도는 p1B1, p2B2, p3B3, p4B4이며, p1B1=B1', p2B2=B2', p3B3=B3', p4B4=B4'로 한다. 「'」를 붙인 발광 휘도(B')는 비균일화 처리부(21)에 의해 비균일화 처리를 시행한 발광 휘도이며, 「'」를 붙이지 않은 발광 휘도(B)는 비균일화 처리를 시행하지 않은 발광 휘도를 의미하기로 한다. 영역(35a∼35d) 각각의 광원(352)이 단독으로 발광했을 때의 광원(352) 직상의 발광 휘도를 Bo1, Bo2, Bo3, Bo4로 한다. 전술한 바와 같이, 영역(35a∼35d) 각각의 광원(352)로부터 발하여진 빛은 다른 영역으로 누출하는 것을 허용한 구조로 되어 있기 때문에, 발광 휘도(B1', B2', B3', B4')는 발광 휘도(Bo1, Bo2, Bo3, Bo4)와 동일하지 않다. 또한, 확산판(354)이나 광학 시트류(355)에 의한 빛의 감쇄는 극히 약간이며 고려하지 않는다. 또한, 백 라이트 장치(35)의 1개의 영역의 광원(352)이 단독으로 발광했을 때의 광원(352) 직상의 발광 휘도를 Bo로 총칭한다.Fig. 9A is a state in which the cross-sectional view of Fig. 4B is made horizontal, and the optical sheets 355 are omitted here. The luminance of light emitted from the regions 35a to 35d is p 1 B 1 , p 2 B 2 , p 3 B 3 , p 4 B 4 , and p 1 B 1 = B 1 ′, p 2 B 2 = B 2 ', p 3 B 3 = B 3 ', p 4 B 4 = B 4 '. Light emission luminance B 'denoted by''is non-uniformity luminance emitted by the non-uniformization processing section 21, and light emission luminance B denoted by non-uniformization is not emitted. It means the luminance. The light emission luminances directly on the light source 352 when the light sources 352 of each of the regions 35a to 35d emit light alone are Bo 1 , Bo 2 , Bo 3 , and Bo 4 . As described above, since the light emitted from the light sources 352 of each of the regions 35a to 35d is allowed to leak to other regions, the light emission luminances B 1 ′, B 2 ′, B 3 ′ , B 4 ′) is not the same as the emission luminances Bo 1 , Bo 2 , Bo 3 , and Bo 4 . Incidentally, the light attenuation by the diffusion plate 354 and the optical sheets 355 is very slight and is not considered. In addition, the light emission luminance immediately above the light source 352 when the light source 352 in one region of the backlight device 35 alone emits light is collectively referred to as Bo.
도9(A) 에 나타내는 바와 같이, 영역(35a∼35d) 모든 광원(352)이 발광하고 있을 때, 각각의 광원(352)으로부터 발하여진 빛은 발광 휘도(Bo1, Bo2, Bo3, Bo4)의 k배의 누설광(L1)이 되어 인접하는 영역으로 누출한다. k는 빛이 누출할 때의 감쇄 계수이며, 0보다 큰 1 미만의 값이다. 빛을 발한 영역 이외의 다른 영역으로의 누설광에 대하여 추가로 검토한다. 도9(B) 는, 영역(35a)의 광원(352)만이 발광하고 있는 경우의 영역(35b∼35d)으로의 누설광의 상태를 나타내고 있다. 영역(35a)의 광원(352)으로부터 발광 휘도(Bo1)로 발하여진 빛은, 휘도(kBo1)의 누설광(L1)이 되어 영역(35b)으로 누출한다. 휘도(kBo1)의 누설광(L1)은 추가로 k배의 누설광이 되기 때문에, 휘도(k2Bo1)의 누설광(L2)이 되어 영역(35c)으로 누출한다. 휘도(k2Bo1)의 누설광(L2)은 또한 추가로 k배의 누설광이 되기 때문에, 휘도(k3B01)의 누설광(L3)이 되어 영역(35d)으로 누출한다.As shown in Fig. 9A, when all of the light sources 352 in the regions 35a to 35d emit light, the light emitted from each of the light sources 352 emits light emission luminances Bo 1 , Bo 2 , Bo 3 , and so on. It is a leakage light (L 1) of the k times the Bo 4) and leaks to adjacent regions. k is the attenuation coefficient when light leaks out and is a value less than 1 greater than zero. The leakage light to other areas other than the illuminated area is further examined. FIG. 9B shows a state of leakage light to the regions 35b to 35d when only the light source 352 of the region 35a emits light. Light emitted from the light source 352 in the region 35a at the light emission luminance Bo 1 leaks into the region 35b as the leakage light L 1 having the luminance kBo 1 . Since the leaked light L 1 of the luminance kBo 1 further becomes k times the leaked light, it becomes the leaked light L 2 of the luminance k 2 Bo 1 and leaks into the region 35c. Since the leaked light L 2 of the luminance k 2 Bo 1 is further k-times leaked light, the leaked light L 3 of the luminance k 3 B0 1 is leaked into the region 35d. .
이 도9(B) 의 경우, 영역(35a)으로부터는 거의 발광 휘도(Bo1)의 빛이 발하여지고, 영역(35b)으로부터는 휘도(kBo1)의 누설광(L1)에 의해 빛이 발하여지고, 영역(35c)으로부터는 휘도(K2Bo1)의 누설광(L2)에 의해 빛이 발하여지고, 영역(35d)으로부터는 휘도(k3Bo1)의 누설광(L3)에 의해 빛이 발하여진다.In the case of Fig. 9B, light of emission luminance Bo 1 is emitted from the area 35a, and light is emitted from the area 35b by the leakage light L 1 of luminance kBo 1 . Light is emitted from the area 35c by the leaked light L 2 of luminance K 2 Bo 1 , and light is emitted from the area 35d by the leaked light L 3 of luminance k 3 Bo 1 . The light is emitted by
영역(35a∼35d)의 광원(352)을 각각 단독으로 점등했을 때의 영역(35a∼35d)으로부터의 발하여지는 빛의 휘도는 도10 에 나타내는 대로 된다. 영역(35a∼35d) 모든 광원(352)을 점등한 경우에 영역(35a∼35d) 각각으로부터 발하여지는 빛의 휘도는 도10 의 표에 나타내는 휘도를 종방향으로 모두 가산한 합계의 휘도가 된다. 즉, 영역(35a)으로부터 발하여지는 빛의 휘도는 Bo1+kBo2+k2Bo3+k3Bo4, 영역(35b)으로 부터 발하여지는 빛의 휘도는 kBo1+Bo2+kBo3+k2Bo4가 된다. 영역(35c)으로부터 발하여지는 빛의 휘도는 k2Bo1+kBo2+Bo3+kBo4, 영역(35d)으로부터 발하여지는 빛의 휘도는 k3Bo1+k2Bo2+kBo3+Bo4가 된다. 영역(35a∼35d)으로부터 발해야 할 빛의 발광 휘도는 B1'∼B4'이기 때문에, 영역(35a)에서는 Bo1+kBo2+k2Bo3+k3Bo4를 B1', 영역(35b)에서는 kBo1+Bo2+kBo3+k2Bo4를 B2', 영역(35c)에서는 k2Bo1+kBo2+Bo3+kBo4를 B3', 영역(35d)에서는 k3Bo1+k2Bo2+kBo3+Bo4를 B4'로 하면 좋은 것을 알았다.The luminance of the light emitted from the regions 35a to 35d when the light sources 352 of the regions 35a to 35d are turned on alone respectively is as shown in FIG. In the case where all the light sources 352 of the regions 35a to 35d are turned on, the luminance of light emitted from each of the regions 35a to 35d is the sum of the luminance obtained by adding all the luminance shown in the table of FIG. That is, the luminance of light emitted from the area 35a is Bo 1 + kBo 2 + k 2 Bo 3 + k 3 Bo 4 , and the luminance of light emitted from the area 35b is kBo 1 + Bo 2 + kBo 3 +. k 2 Bo 4 . The luminance of light emitted from the area 35c is k 2 Bo 1 + kBo 2 + Bo 3 + kBo 4 , and the luminance of light emitted from the area 35d is k 3 Bo 1 + k 2 Bo 2 + kBo 3 + Bo 4 becomes Since the light emission luminance of light to be emitted from the areas 35a to 35d is B1 'to B4', in the area 35a, Bo 1 + kBo 2 + k 2 Bo 3 + k 3 Bo 4 is represented by B 1 'and the area ( 35b), kBo 1 + Bo 2 + kBo 3 + k 2 Bo 4 is B 2 '; in area 35c, k 2 Bo 1 + kBo 2 + Bo 3 + kBo 4 is B 3 '; in area 35d, k We found that 3 Bo 1 + k 2 Bo 2 + kBo 3 + Bo 4 is B 4 '.
도11(A) 에 나타내는 (1)식은, 광원(352)으로부터 발하여지는 빛의 발광 휘도(Bo1, Bo2, Bo3, Bo4)로부터 발광 휘도(B1', B2', B3', B4')를 얻기 위한 변환식을 행렬 연산식으로 표현한 것이다. 도11(B) 에 나타내는 (2)식은, 발광 휘도(B1', B2', B3', B4')로부터 발광 휘도(Bo1, Bo2, Bo3, Bo4)를 얻기 위한 변환식을 행렬 연산식으로 표현한 것이다. 도11(C) 에 나타내는 (3)식은, 발광 휘도 연산부(22)에서의 회로상에서 계산하기 쉽게 하기 위해 (2)식을 정리한 것이다. 도11(D) 에 나타내는 (4)식은, (3)식의 정수(a, b, c)를 나타내고 있다. 도11(C) 의 (3)식에서 알 수 있는 바와 같이, 발광 휘도(Bo1, Bo2, Bo3, Bo4)는, 영역(35a∼35d)의 광원(352)으로부터 발하여진 빛이 자기의 영역 이외의 다른 영역으로 누출하는 광량 에 기초한 계수(변환 계수)를 발광 휘도(B1', B2', B3', B4')에 곱함으로써 구할 수 있다.Equation (1) shown in FIG. 11A shows emission luminances B 1 ′, B 2 ′, and B 3 from emission luminances Bo 1 , Bo 2 , Bo 3 , and Bo 4 of light emitted from the light source 352. ', B 4 ') is expressed as a matrix expression. Equation (2) shown in Fig. 11B is for obtaining the light emission luminances Bo 1 , Bo 2 , Bo 3 , Bo 4 from the light emission luminances B 1 ′, B 2 ′, B 3 ′, B 4 ′. The conversion expression is a matrix expression. Equation (3) shown in FIG. 11 (C) is summarized in Equation (2) in order to facilitate calculation on the circuit in the light emission luminance calculator 22. Equation (4) shown in Fig. 11D shows constants a, b, and c in formula (3). As can be seen from equation (3) of FIG. 11 (C), the light emission luminances Bo 1 , Bo 2 , Bo 3 , and Bo 4 have the light emitted from the light source 352 in the regions 35a to 35d being magnetic. The coefficient (conversion coefficient) based on the amount of light leaking to a region other than the region can be obtained by multiplying the luminescence brightness B 1 ′, B 2 ′, B 3 ′, B 4 ′.
백 라이트 장치(35)에 있어서의 1개의 영역으로부터 인접하는 영역으로의 누설광(L1)은 계측할 수 있기 때문에, 도9, 도10 에서 설명한 감쇄 계수(k)의 값은 미리 구해둘 수 있다. 따라서, 도11(C) 의 (3)식 및 도11(D) 의 (4)식에 기초하여, 영역(35a∼35d) 각각의 광원(352)이 발해야 할 빛의 발광 휘도(Bo1, Bo2, Bo3, Bo4)를 정확하게 계산할 수 있다.Since the leakage light L 1 from one area in the backlight device 35 to the adjacent area can be measured, the value of the attenuation coefficient k described in Figs. 9 and 10 can be obtained in advance. have. Therefore, based on Equation (3) of Fig. 11C and Equation (4) of Fig. 11D, the light emission luminance Bo 1 of the light source 352 of each of the regions 35a to 35d is to be emitted (Bo 1). , Bo 2 , Bo 3 , Bo 4 ) can be calculated accurately.
또한, 인접하는 영역으로의 누설광의 감쇄 계수(k)가 작을 때에는, k의 2승 이상의 항은 무시할 수 있을 만큼 작아진다. 이 경우는, 1개의 영역으로부터 발하여진 빛이 인접하는 영역만으로 누출하는 것으로서 근사적으로 계산해도 좋다. 즉, k의 2승 이상의 항을 0으로 하여 계산해도 좋다. 또한, 백 라이트 장치(35)의 구조에 의해서는, 1개의 영역으로부터 발하여진 빛이 k2배, …, kn배(여기에서는 n=3)와는 다른 감쇄의 방법으로 누출하는 일도 있지만, 각각의 영역으로의 누설광은 미리 계측할 수 있기 때문에, 이 경우에도 광원(352)이 발해야 할 빛의 발광 휘도(Bo1, Bo2, Bo3, Bo4)를 정확히 계산하는 것이 가능하다. 이런 것은 영역 분할의 방법이 다른 도5 나 도7 의 경우에서도 동일하다.In addition, when the attenuation coefficient k of leakage light to the adjacent area is small, the term of two or more squares of k becomes negligible. In this case, the light emitted from one region may leak to only the adjacent region, and may be calculated approximately. That is, you may calculate by making the quadratic or more terms of k into zero. Further, according to the structure of the backlight device 35, the light emitted from one area is k 2 times,... , k n times (here n = 3) may leak in a different attenuation method, but since the leaked light to each region can be measured in advance, even in this case, the light source 352 It is possible to accurately calculate the luminescence brightness Bo 1 , Bo 2 , Bo 3 , Bo 4 . This is the same in the case of Fig. 5 or Fig. 7, which is different in the area division method.
또한, 백 라이트 장치(35)를 수직 방향으로 8분할한 경우, 8개의 영역으로부터 발광해야 할 빛의 발광 휘도가 B1'∼B8'이며, 8개의 영역에 있어서의 광원(352) 이 단독으로 발광했을 때의 광원(352) 바로 위의 발광 휘도를 Bo1∼Bo8으로 하면, 발광 휘도(Bo1∼Bo8)는 도12 에 나타내는 (5)식에 의해 계산할 수 있다. 또한, 수직 방향으로 n분할(n은 2이상의 정수)로 일반화하면, 발광 휘도(B1'∼Bn')는 도13(A) 에 나타내는 (6)식으로 얻어지고, 발광 휘도(Bo1∼Bon)는 도13(B) 에 나타내는 (7)식에 의해 계산할 수 있다.In addition, when the backlight device 35 is divided into eight in the vertical direction, the light emission luminance of light to be emitted from eight areas is B 1 'to B 8 ', and the light source 352 in eight areas is independent. When the light emission luminance immediately above the light source 352 at the time of light emission is set to Bo 1 to Bo 8 , the light emission luminances Bo 1 to Bo 8 can be calculated by the equation (5) shown in FIG. Further, when generalizing to n division (n is an integer of 2 or more) in the vertical direction, the light emission luminances B 1 'to B n ' are obtained by the equation (6) shown in Fig. 13A, and the light emission luminances Bo 1. -Bo n ) can be calculated by the formula (7) shown in Fig. 13B.
다음으로, 백 라이트 장치(35)가 도5 에 나타내는 백 라이트 장치(35B)의 경우의 광원(352)이 발광해야 할 빛의 휘도의 연산 방법에 대하여 설명한다. 도14 에 나타내는 바와 같이, 백 라이트 장치(35B)의 영역(35a1∼35a4, 35b1∼35b4, 35c1∼35c4, 35d1∼35d4)의 광원(352)으로부터 수평 방향으로 인접하는 영역으로 누출하는 누설광은, 광원(352)으로부터 발하여진 빛의 m배인 것으로 한다. 수평 방향의 감쇄 계수 m은 0보다 큰 1 미만의 값이다. 수직 방향으로 인접하는 영역으로 누출하는 누설광은, 백 라이트 장치(35A)의 경우과 동일하게, 광원(352)으로부터 발하여진 빛의 k배이다. 백 라이트 장치(35B)의 영역(35a1∼35a4, 35b1∼35b4, 35c1∼35c4, 35d1∼35d4)으로부터 실제로 발해야 할 빛의 발광 휘도를, B11'∼B14', B21'∼B24', B31'∼B34', B41'∼B44'로 한다. 이 발광 휘도(B11'∼B14', B21'∼B24', B31'∼B34', B41'∼B44')를 얻기 위해, 각각의 영역의 광원(352)이 발해야 할 빛의 발광 휘도를 Bo11∼Bo14, Bo21∼Bo24, Bo31∼Bo34, Bo41∼Bo44로 한다.Next, the calculation method of the brightness of the light which the light source 352 should emit in the case of the backlight device 35B which the backlight device 35 shows in FIG. 5 is demonstrated. As shown in Fig. 14, the leaked light leaking from the light source 352 in the areas 35a1 to 35a4, 35b1 to 35b4, 35c1 to 35c4, and 35d1 to 35d4 of the backlight device 35B in the horizontally adjacent area is It is assumed that it is m times the light emitted from the light source 352. The attenuation coefficient m in the horizontal direction is a value less than 1 greater than zero. The leaked light leaking to the area adjacent to the vertical direction is k times the light emitted from the light source 352 as in the case of the backlight device 35A. The luminance of light actually to be emitted from the areas 35a1 to 35a4, 35b1 to 35b4, 35c1 to 35c4, and 35d1 to 35d4 of the backlight device 35B is determined by B 11 'to B 14 ' and B 21 'to B 24. ', B 31 ' to B 34 ', B 41 ' to B 44 '. In order to obtain the light emission luminances (B 11 'to B 14 ', B 21 'to B 24 ', B 31 'to B 34 ', and B 41 'to B 44 '), the light source 352 of each region is emitted. The luminescence brightness of light to be made is set to Bo 11 to Bo 14 , Bo 21 to Bo 24 , Bo 31 to Bo 34 , and Bo 41 to Bo 44 .
도9, 도10 에서 설명한 누설광을 고려한 발광 휘도의 계산 방법을 수평 방향 에도 적용하면, 행렬 연산식은 도15 에 나타내는 대로 된다. 도15(A) 에 나타내는 (8)식은, 광원(352)으로부터 발하여지는 빛의 발광 휘도(Bo11∼Bo44)로부터 발광 휘도(B11'∼B44')를 얻기 위한 행렬 연산식에 의한 변환식이다. 도15(B) 에 나타내는 (9)식은, 발광 휘도(B11'∼B44')로부터 발광 휘도(Bo11∼Bo44)를 얻기 위한 행렬 연산식에 의한 변환식이다. (9)식을 정리하면, 도15(C) 에 나타내는 (10)식이 된다. 도15(D) 에 나타내는 (11)식은, (10)식의 정수(a, b, c, d, e, f)를 나타내고 있다. 도14 의 경우도, 감쇄 계수(k, m)의 값은 미리 구해 둘 수 있기 때문에, 도15(C) 의 (10)식 및 도15(D) 의 (11)식에 기초하여, 영역(35a1∼35d4) 각각의 광원(352)이 발해야 할 빛의 발광 휘도(Bo11∼Bo44)를 정확히 계산할 수 있다.When the light emission luminance calculation method considering the leaked light described with reference to Figs. 9 and 10 is also applied to the horizontal direction, the matrix calculation equation is as shown in Fig. 15. Equation (8) shown in Fig. 15A is obtained by the matrix calculation equation for obtaining the light emission luminances B 11 'to B 44 ' from the light emission luminances Bo 11 to Bo 44 of the light emitted from the light source 352. It is a conversion formula. Equation (9) shown in Fig. 15B is a conversion equation by a matrix calculation equation for obtaining the light emission luminances Bo 11 to Bo 44 from the light emission luminances B 11 'to B 44 '. When the equation (9) is put together, the equation (10) shown in Fig. 15C is obtained. Equation (11) shown in Fig. 15D shows constants a, b, c, d, e, and f in Equation (10). Also in the case of Fig. 14, since the values of the attenuation coefficients k and m can be obtained in advance, the area ((10) in Fig. 15C and (11) in Fig. 15D) is obtained. 35a1 to 35d4 The light emission luminances Bo 11 to Bo 44 of the light to be emitted by each light source 352 can be accurately calculated.
백 라이트 장치(35)를 수평 방향 및 수직 방향 쌍방으로 8개의 영역으로 분할한 경우, 64의 영역으로부터 발광해야 할 빛의 발광 휘도가 B11'∼B88'이며, 64의 영역에 있어서의 광원(352)이 단독으로 발광했을 때의 광원(352) 바로 위의 발광 휘도를 Bo11∼Bo88로 하면, 발광 휘도(B11'∼B88')는 도16(A) 에 나타내는 (12)식으로 얻어지고, 발광 휘도(Bo11∼Bo88)는 도16(B) 에 나타내는 (13)식에 의해 계산할 수 있다. 또한, 수평 방향 및 수직 방향 쌍방으로 n분할(n은 2이상의 정수)로 일반화하면, 발광 휘도(Bo11∼Bon ,n)는 발광 휘도가 B11'∼Bn , n'를 이용하여 도17 에 나타내는 (14)식에 의해 계산할 수 있다. 도시는 생략하지만, 수평 방향으로 nh 분할(nh는 2이상의 정수), 수직 방향으로 nv 분할(nv는 2이상의 정수이며, nh와는 다른 값)의 경우라도 동일하게 행렬 연산식을 이용함으로써, 각각의 광원(352)이 발해야 할 빛의 발광 휘도를 정확히 계산하는 것이 가능하다.When the backlight device 35 is divided into eight areas in both the horizontal direction and the vertical direction, the light emission luminance of light to be emitted from the area 64 is B 11 'to B 88 ', and the light source in the area 64 When the light emission luminance just above the light source 352 when 352 emits light alone is Bo 11 to Bo 88 , the light emission luminances B 11 ′ to B 88 ′ are shown in Fig. 16A. The light emission luminances Bo 11 to Bo 88 can be calculated by the formula (13) shown in Fig. 16B. In addition, when generalizing to n division (n is an integer of 2 or more) in both the horizontal direction and the vertical direction, the light emission luminances Bo 11 to Bo n and n are obtained by using the light emission luminances of B 11 'to B n , n '. It can calculate by (14) Formula shown in 17. Although not shown, nh division in the horizontal direction (nh is an integer greater than or equal to 2) and nv division in the vertical direction (nv is an integer greater than or equal to 2 and different from nh) are similarly used by using a matrix equation. It is possible to accurately calculate the luminance of light emitted from the light source 352.
도1 로 되돌아가서, 발광 휘도 연산부(22)에서 이용하는 감쇄 계수(k, m)는 제어부(50)로부터 공급된다. 감쇄 계수(k, m)은 임의로 가변 가능하다. 이상과 같이 하여 얻어진 백 라이트 장치(35)의 복수의 영역에 있어서의 각각의 광원(352)이 발해야 할 빛의 발광 휘도를 나타내는 데이터는, 화이트 밸런스 조정부(23)에 공급된다. 화이트 밸런스 조정부(23)에는, 온도 센서(37)로부터 출력된 백 라이트 장치(35)의 온도를 나타내는 온도 데이터와 컬러 센서(38)로부터 출력된 백 라이트 장치(35)로부터 발하여지는 빛의 색 온도를 나타내는 색 온도 데이터가 입력된다.Returning to Fig. 1, the attenuation coefficients k and m used in the light emission luminance calculator 22 are supplied from the controller 50. The attenuation coefficients k and m can be arbitrarily variable. The data indicating the light emission luminance of the light to be emitted by each light source 352 in the plurality of areas of the backlight device 35 obtained as described above is supplied to the white balance adjusting unit 23. The white balance adjusting unit 23 has temperature data indicating the temperature of the backlight device 35 output from the temperature sensor 37 and color temperature of light emitted from the backlight device 35 output from the color sensor 38. Color temperature data indicating is input.
전술한 바와 같이, 백 라이트 장치(35)의 온도가 변화하면 LED(특히 R의 LED)로부터 발하여지는 빛의 휘도가 변화한다. 그래서, 화이트 밸런스 조정부(23)는, 광원(352)이 3색 LED의 경우에는 온도 데이터와 색 온도 데이터에 기초하여 R, G, B의 LED의 광량을 조정하고, 최적의 화이트 밸런스가 되도록 조정한다. 또한, 백 라이트 장치(35)의 화이트 밸런스는, 제어부(50)로부터 공급되는 외부 제어 신호(Sctl)에 의해서도 조정할 수 있다. 또한, 화이트 밸런스 조정부(23)는 광원(352)의 온도 변화나 시간 경과에 따른 변화에 의한 백 라이트의 화이트 밸런스의 변화가 작은 경우에는 삭제하는 것도 가능하다.As described above, when the temperature of the backlight device 35 changes, the luminance of the light emitted from the LED (especially the LED of R) changes. Therefore, when the light source 352 is a three-color LED, the white balance adjusting unit 23 adjusts the amount of light of the LEDs of R, G, and B based on the temperature data and the color temperature data, and adjusts the optimum white balance. do. The white balance of the backlight device 35 can also be adjusted by the external control signal Sctl supplied from the control unit 50. The white balance adjusting unit 23 can also delete the white balance when the change in the white balance of the backlight due to the temperature change of the light source 352 or the change over time is small.
화이트 밸런스 조정부(23)로부터 출력된 백 라이트 장치(35)의 복수의 영역에 있어서의 각각의 광원(352)이 발해야 할 빛의 발광 휘도를 나타내는 데이터는, PWM 타이밍 발생부(24)에 공급된다. 광원(352)이 LED의 경우에는 각 색의 LED는 예를 들면 펄스폭이 변조된 펄스폭 변조 신호에 의해 발광이 제어된다. PWM 타이밍 발생부(24)는, 펄스폭 변조 신호를 발생시키는 타이밍과, 발광량(발광 시간)을 조정하기 위한 펄스폭을 포함하는 PWM 타이밍 데이터를 백 라이트 구동부(36)에 공급한다. 백 라이트 구동부(36)는 입력된 PWM 타이밍 데이터에 기초하여 펄스폭 변조 신호인 구동 신호를 발생하여, 백 라이트 장치(35)의 광원(352)(LED)을 구동한다.Data indicating the luminance of light emitted from each light source 352 in the plurality of areas of the backlight device 35 output from the white balance adjusting unit 23 is supplied to the PWM timing generating unit 24. do. When the light source 352 is an LED, light emission of the LEDs of each color is controlled by, for example, a pulse width modulated signal in which the pulse width is modulated. The PWM timing generator 24 supplies the PWM driver 36 with timing data for generating the pulse width modulated signal and pulse width for adjusting the light emission amount (light emission time). The backlight driver 36 generates a driving signal that is a pulse width modulation signal based on the input PWM timing data to drive the light source 352 (LED) of the backlight device 35.
여기에서는 LED를 펄스폭 변조 신호에 의해 구동하는 예를 나타냈지만, LED에 흐르는 전류치를 조정함으로써 LED의 발광 휘도를 제어하는 것도 가능하다. 이 경우는, PWM 타이밍 발생부(24) 대신에 LED에 전류를 흘리는 타이밍과 전류치를 결정하기 위한 타이밍 데이터를 발생하는 타이밍 발생부를 마련하면 좋다. 또한, 광원(352)이 LED 이외의 경우에는 광원의 종류에 따른 발광량의 제어를 행하면 좋고, 광원의 종류에 따른 타이밍 데이터를 발생하는 타이밍 발생부를 이용하면 좋다.Although the example which drives an LED by a pulse width modulation signal was shown here, it is also possible to control the light emission brightness of LED by adjusting the electric current value which flows through an LED. In this case, instead of the PWM timing generator 24, a timing generator that generates timing data for determining the timing and current value of passing the current through the LED may be provided. In addition, when the light source 352 is other than LED, it is good to control the light emission amount according to the kind of light source, and may use the timing generating part which produces the timing data according to the kind of light source.
도1 에서는, 백 라이트 휘도 제어부(20)를 제어부(50)와 별체(別體)로 하고 있지만, 제어부(50)에 백 라이트 휘도 제어부(20)내의 회로의 모두 또는 일부를 마련하는 것도 가능하다. 또한, 도1 의 구성에 있어서의 예를 들면 최대 계조 검출부(11)와 영상 게인 연산부(12)나 백 라이트 휘도 제어부(20)의 부분은 하드웨어로 구성해도 소프트웨어로 구성해도 좋고, 양자를 혼재시킨 구성이어도 좋다. 다시 설명할 필요도 없지만, 영상 신호 처리부(10)로부터 출력된 영상 신호의 각 프레임의 액정 패널(34)에서의 표시와, 백 라이트 휘도 제어부(20)에 의한 각 프레임의 영상 신호의 최대 휘도에 따른 백 라이트 휘도의 제어와는 서로 동기(同期)가 취해 져 있다. 도1 에서는 양자의 동기를 취하기 위한 구성의 도시를 생략하고 있다.In FIG. 1, the backlight brightness control unit 20 is separate from the control unit 50, but it is also possible to provide all or part of the circuits in the backlight brightness control unit 20 to the control unit 50. . For example, in the structure of FIG. 1, the part of the maximum gray scale detection part 11, the image gain calculating part 12, and the backlight luminance control part 20 may be comprised by hardware, or may be comprised by software, and may mix both. The structure may be sufficient. Although it is not necessary to describe again, the display on the liquid crystal panel 34 of each frame of the video signal output from the video signal processing unit 10 and the maximum luminance of the video signal of each frame by the backlight luminance control unit 20. Synchronization with the control of the backlight luminance is achieved. In Fig. 1, illustration of the configuration for synchronizing both is omitted.
도18 을 이용하여, 이상 설명한 도1 에 나타내는 액정 표시 장치의 동작, 및, 도1 에 나타내는 액정 표시 장치로 행해지는 영상 표시 방법의 순서에 대하여 다시 설명한다. 도18 에 있어서, 최대 계조 검출부(11)는 스텝 S11에서 액정 패널(34)의 복수의 영역마다 영상 신호의 최대 계조를 검출한다. 영상 게인 연산부(12)는 스텝 S12에서 액정 패널(34)의 각각의 영역에 표시하는 영상 신호에 곱하는 게인을 연산한다. 액정 모듈부(30)는 스텝 S13에서 게인을 곱한 각각의 영역의 영상 신호를 액정 패널(34)에 표시한다. 이 스텝 S12, S13과 병렬적으로 스텝 S14∼S17이 실행된다.18, the operation of the liquid crystal display shown in FIG. 1 described above and the procedure of the video display method performed by the liquid crystal display shown in FIG. 1 will be described again. In Fig. 18, the maximum gray scale detection section 11 detects the maximum gray scale of the video signal for each of the plurality of regions of the liquid crystal panel 34 in step S11. The image gain calculating part 12 calculates the gain which multiplies the video signal displayed in each area | region of the liquid crystal panel 34 in step S12. The liquid crystal module unit 30 displays the video signal of each area multiplied by the gain in step S13 on the liquid crystal panel 34. Steps S14 to S17 are executed in parallel with these steps S12 and S13.
비균일화 처리부(21)는 스텝 S14에서 백 라이트 장치(35)의 복수의 영역으로부터 발해져야 할 빛의 발광 휘도(B)를 구하고, 스텝 S15에서 액정 패널(34)의 복수의 영역의 휘도를 비균일화하도록 발광 휘도(B)에 계수(p)를 곱하여 발광 휘도(B')로 한다. 발광 휘도 연산부(22)는 스텝 S16에서 백 라이트 장치(35)의 복수의 영역의 광원(352) 자체가 발해야 할 빛의 발광 휘도(Bo)를 발광 휘도(B')와 변환 계수를 이용한 연산식에 의해 구한다. 그리고, PWM 타이밍 발생부(24) 및 백 라이트 구동부(36)는 스텝 S17에서, 스텝 S13과 동기시킨 상태로, 백 라이트 장치(35)의 복수의 영역의 광원(352)을 발광 휘도(Bo)로 발광시킨다.The non-uniformization processing unit 21 obtains the light emission luminances B of light to be emitted from the plurality of areas of the backlight device 35 in step S14, and in step S15 decrements the luminance of the plurality of areas of the liquid crystal panel 34. The light emission luminance B is multiplied by the coefficient p to obtain the light emission luminance B '. The light emission luminance calculator 22 calculates the light emission luminance Bo of light to be emitted by the light source 352 itself of the plurality of areas of the backlight device 35 using the light emission luminance B ′ and the conversion coefficient in step S16. Obtained by the formula The PWM timing generator 24 and the backlight driver 36, in step S17, synchronize the light source 352 of the plurality of regions of the backlight device 35 with the light emission luminance Bo in a state synchronized with step S13. Emit light.
도1 에 나타내는 구성에 있어서는, 비균일화 처리부(21)에서 비균일화 처리를 시행한 발광 휘도(B')를 구하고, 발광 휘도 연산부(22)는 이 발광 휘도(B')에 기초하여 발광 휘도(Bo)를 구하고 있지만, 발광 휘도 연산부(22)에 의해 발광 휘 도(Bo)를 구한 후에 비균일화 처리를 시행하도록 해도 좋다. 즉, 비균일화 처리부(21)와 발광 휘도 연산부(22)를 바꿔 넣어도 좋다. 이 경우의 동작 및 순서에 대하여 도19 를 이용하여 설명한다.In the configuration shown in Fig. 1, the non-uniformization processing unit 21 obtains the light emission luminance B 'subjected to the non-uniformization processing, and the light emission luminance calculation unit 22 calculates the light emission luminance (B) based on this light emission luminance B'. Although Bo) is obtained, the non-uniformity treatment may be performed after the light emission luminance Bo is obtained by the light emission luminance calculator 22. In other words, the non-uniformization processing section 21 and the light emission luminance calculating section 22 may be replaced. The operation and procedure in this case will be described with reference to FIG.
도19 에 있어서, 스텝 S21∼S23은 도18 의 스텝 S11∼S13과 동일하다. 발광 휘도 연산부(22)는 스텝 S24에서 백 라이트 장치(35)의 복수의 영역으로부터 발해져 할 빛의 발광 휘도(B)를 구하고, 스텝 S26에서 백 라이트 장치(35)의 복수의 영역의 광원(352) 자체가 발해야 할 빛의 발광 휘도(Bo)를 발광 휘도(B)와 변환 계수를 이용한 연산식에 의해 구한다. 비균일화 처리부(21)는 스텝 S25에서 발광 휘도(Bo)에 계수(p)를 곱하여 발광 휘도(Bo')로 한다. 그리고, PWM 타이밍 발생부(24) 및 백 라이트 구동부(36)는 스텝 S27에서, 스텝 S23과 동기시킨 상태로, 백 라이트 장치(35)의 복수의 영역의 광원(352)을 발광 휘도(Bo')로 발광시킨다.19, steps S21 to S23 are the same as steps S11 to S13 in FIG. The light emission luminance calculating section 22 obtains light emission luminances B of light to be emitted from the plurality of areas of the backlight device 35 in step S24, and in step S26 light sources of the plurality of areas of the backlight device 35. 352) The emission luminance Bo of the light to be emitted by itself is obtained by a calculation equation using the emission luminance B and the conversion coefficient. In step S25, the non-uniformization processing section 21 multiplies the light emission luminance Bo by the coefficient p to set the light emission luminance Bo '. Then, the PWM timing generator 24 and the backlight driver 36, in step S27, synchronize the light source 352 in the plurality of regions of the backlight device 35 with the light emission luminance Bo 'in a state synchronized with step S23. ) To emit light.
그런데, 비균일화 처리부(21)에 의한 비균일화 처리는, 백 라이트 장치(35)의 소비 전력을 상기 비특허 문헌1이나 상기 특허 문헌 1∼3에 기재된 구성보다도 더욱 삭감하고 싶은 경우에는 필요하지만, 소비 전력은 그 문헌들에 기재된 구성과 동등해도 좋은 경우에는 비균일화 처리부(21)를 생략하는 것도 가능하다. 이 경우의 동작 및 순서에 대하여 도20 을 이용하여 설명한다. 도20 에 있어서, 스텝 S31∼S33은 도18 의 스텝 S11∼S13과 동일하다. 발광 휘도 연산부(22)는 스텝 S34에서 백 라이트 장치(35)의 복수의 영역으로부터 발해져야 할 빛의 발광 휘도(B)를 구하고, 스텝 S36에서 백 라이트 장치(35)의 복수의 영역의 광원(352) 자체가 발해야 할 빛의 발광 휘도(Bo)를 발광 휘도(B)와 변환 계수를 이용한 연산식에 의해 구 한다. 그리고, PWM 타이밍 발생부(24) 및 백 라이트 구동부(36)는 스텝 S37에서, 스텝 S33과 동기시킨 상태로, 백 라이트 장치(35)의 복수의 영역의 광원(352)을 발광 휘도(Bo)로 발광시킨다.By the way, the non-uniformization processing by the non-uniformization processing section 21 is necessary when the power consumption of the backlight device 35 is to be further reduced than the configurations described in Non-Patent Document 1 and Patent Documents 1 to 3 above. When the power consumption may be equivalent to the configuration described in the documents, it is also possible to omit the non-uniformization processing section 21. The operation and procedure in this case will be described with reference to FIG. 20, steps S31 to S33 are the same as steps S11 to S13 in FIG. The light emission luminance calculating unit 22 obtains light emission luminances B of light to be emitted from the plurality of areas of the backlight device 35 in step S34, and in step S36 the light sources of the plurality of areas of the backlight device 35 ( 352) The emission luminance Bo of the light to be emitted by itself is obtained by a calculation equation using the emission luminance B and the conversion coefficient. Then, the PWM timing generator 24 and the backlight driver 36, in step S37, synchronize the light source 352 of the plurality of regions of the backlight device 35 with the light emission luminance Bo in a state synchronized with step S33. Emit light.
이상 설명한 바와 같이, 제1 실시 형태에 따른 액정 표시 장치에 있어서는, 백 라이트 장치(35)는 복수의 영역 각각의 광원(352)으로부터 발하여진 빛이 자기의 영역 이외의 다른 영역으로 누출하는 것을 허용하는 구조를 갖고 있기 때문에, 액정 패널(34)의 영역과 백 라이트 장치(35)의 영역을 고정밀도로 대응지을 필요는 없다. 또한, 백 라이트 장치(35)의 복수의 영역 각각으로부터 발해야 할 발광 휘도(B)를, 각각의 영역의 광원(352)을 단독으로 발광시킨 경우의 광원(352) 자체의 발광 휘도(Bo)에 의해 정확히 계산할 수 있다. 따라서, 액정 패널(34)상의 복수의 영역에 조사하는 백 라이트의 휘도를 그 영역에 표시하는 영상 신호의 밝기에 따라 정밀도 좋게 제어할 수 있다.As described above, in the liquid crystal display device according to the first embodiment, the backlight device 35 allows light emitted from the light source 352 of each of the plurality of areas to leak into areas other than the magnetic area. Since it has a structure to make, it is not necessary to correspond the area | region of the liquid crystal panel 34 and the area | region of the backlight apparatus 35 with high precision. The light emission luminances Bo of the light source 352 itself when the light emission luminances B to be emitted from each of the plurality of regions of the backlight device 35 are emitted alone. Can be calculated accurately by Therefore, the brightness of the backlight irradiated onto the plurality of areas on the liquid crystal panel 34 can be precisely controlled in accordance with the brightness of the video signal displayed in the area.
또한, 백 라이트 장치(35)의 각각의 영역은 완전히 독립하여 있지 않고, 광원(352)으로부터 발하여진 빛이 자기의 영역 이외의 다른 영역으로 누출하는 구조를 고려한 연산식을 이용하여 발광 휘도(Bo)를 구하고 있기 때문에, 액정 패널(34)상의 복수의 영역에서 밝기나 색감에 불균일이 생기기 어려워, 액정 패널(34)에 표시되는 영상의 품위를 향상시키는 것이 가능해진다.In addition, each area of the backlight device 35 is not completely independent, and the luminance of light (Bo) is calculated using a calculation formula considering a structure in which the light emitted from the light source 352 leaks to a region other than its own. ), It is difficult to produce unevenness in brightness and color in a plurality of areas on the liquid crystal panel 34, and the quality of the image displayed on the liquid crystal panel 34 can be improved.
<제2 실시 형태><2nd embodiment>
도21 은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 전체 구성을 나타내는 블록도이다. 도21 에 있어서 도1 과 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 적절히 생략한다. 또한, 도21 에 있어서는, 간략화를 위해, 도1 에 있어서의 비균일화 처리부(21)를 생략한 구성으로 하고 있지만, 제1 실시 형태와 동일하게, 비균일화 처리부(21)를 구비한 구성으로 해도 좋다.Fig. 21 is a block diagram showing the overall configuration of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. In Fig. 21, the same parts as those in Fig. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted as appropriate. In addition, in FIG. 21, although the non-uniformization process part 21 in FIG. 1 was abbreviate | omitted for the sake of simplicity, even if it is set as the structure provided with the non-uniformity process part 21 similarly to 1st Embodiment. good.
전술한 바와 같이, 제1 실시 형태에 있어서는, 발광 휘도 연산부(22)에 의해 백 라이트 장치(35)의 복수의 영역의 광원(352) 자체가 발해야 할 빛의 발광 휘도(Bo)를 구하여 복수의 영역의 광원(352)을 발광시킨다. 이 발광 휘도(Bo)는 각각의 영역의 중심점에 있어서의 휘도치이다. 도22(A) 는, 도4(A) 와 같이 백 라이트 장치(35)를 수직 방향으로 4개의 영역으로 구획한 백 라이트 장치(35A)에 있어서의 영역(35b)만이 발광한 경우의 휘도 분포를 나타내고 있다. 영역(35b)이 도22(A) 에 나타내는 발광 휘도(Bo2)로 발광한 경우, 영역(35a, 35c)에서는 발광 휘도(kBo2), 영역(35d)에서는 발광 휘도(k2Bo2)가 되어, 도시한 바와 같은 휘도 분포가 된다. 이 경우의 영역(35b)의 광원(352)으로부터 발광되는 빛의 발광량은, 도22(B) 에 해칭을 한 영역으로서 나타낼 수 있다. 즉, 도22(B) 에 나타내는 빛의 발광량은 도22(A) 의 휘도 분포로 나타나는 범위의 빛(광속)의 적분치로서 나타낼 수 있다.As described above, in the first embodiment, the light emission luminance calculator 22 calculates the light emission luminances Bo of the light to be emitted by the light sources 352 themselves in the plurality of areas of the backlight device 35, thereby obtaining a plurality of light emission luminances Bo. The light source 352 in the region of light is emitted. This light emission luminance Bo is a luminance value at the center point of each region. FIG. 22A shows the luminance distribution in the case where only the region 35b of the backlight apparatus 35A, which divided the backlight apparatus 35 into four regions in the vertical direction as shown in FIG. 4A, emits light. Indicates. When the area 35b emits light with the light emission luminance Bo 2 shown in Fig. 22A, the light emission luminance kBo 2 in the regions 35a and 35c and the light emission luminance k 2 Bo 2 in the region 35d. And the luminance distribution as shown. The amount of light emitted from the light source 352 in the region 35b in this case can be represented as a region hatched in Fig. 22B. That is, the light emission amount of light shown in Fig. 22B can be expressed as an integrated value of light (light beam) in the range represented by the luminance distribution in Fig. 22A.
복수의 영역으로부터 발광해야 할 빛의 발광 휘도(B)는, 각각의 영역의 광원(352) 자체로부터의 빛의 발광 휘도(Bo)에 기초하여 구하는 것보다도, 광원(352)으로부터 발광되는 적분치로서의 빛의 발광량에 기초하여 구하는 편이 바람직하다. 그래서, 도21 에 나타내는 제2 실시 형태에 있어서는, 발광 휘도 연산부(22)와 화 이트 밸런스 조정부(23)와의 사이에, 발광 휘도(Bo)를 적분치인 발광량(Boig)으로 변환하는 발광량 연산부(25)를 마련하고 있다. 발광량(Boig)은, 발광 휘도(Bo)로부터 발광량(Boig)으로 변환하는 연산식에 의해 간단히 구할 수 있다.The light emission luminance B of light to be emitted from the plurality of regions is an integral value emitted from the light source 352 rather than calculated based on the light emission luminance Bo of the light from the light source 352 itself in each region. It is more preferable to obtain based on the amount of light emitted as light. Therefore, in the second embodiment shown in Fig. 21, between the light emission luminance calculator 22 and the white balance adjustment unit 23, the light emission amount calculation unit 25 for converting the light emission luminance Bo into the light emission amount Boig which is an integral value is shown. ). The light emission amount Boig can be obtained simply by a calculation formula for converting the light emission luminance Bo into the light emission amount Boig.
도23(A) 는 일 예로서 백 라이트 장치(35A)의 경우의 연산식이다. 도23(B) 는 도23(A) 에 나타내는 (15)식에 있어서의 정수(s1∼s4)이며, 정수(s1∼s4)는 감쇄 계수(k)를 이용하여 (16)식으로 나타낼 수 있다. 또한, 도23(A),(B) 는 발광 휘도(Bo)로부터 발광량(Boig)으로 변환하는 연산식을 근사식으로 나타낸 것이다. 예를 들면 백 라이트 장치(35A)에 있어서의 영역(35a)이 발광한 경우에 액정 패널(34)에 조사되는 빛의 적분치는, 근사적으로 도24 에 나타내는 (17)식으로 나타낼 수 있고, k3의 항은 충분히 작기 때문에 무시하면 (18)식으로 나타낼 수 있다. 또한, 백 라이트 장치(35A)에 있어서의 영역(35b)이 발광한 경우에 액정 패널(34)에 조사되는 빛의 적분치는 근사적으로 (19)식으로 나타낼 수 있고, (19)식을 재기입하면 (20)식이 된다. 백 라이트 장치(35)를 수직 방향으로 복수의 영역으로 분할한 경우는, 상하 단부에 위치하는 영역의 발광 휘도(Bo)에 곱하는 계수(s)는 1+k이며, 상하 단부의 영역의 사이에 낀 각각의 영역의 발광 휘도(Bo)에 곱하는 계수(s)는 모두 (1+k)/(1-k)이다.Fig. 23A is, for example, an arithmetic expression in the case of backlight device 35A. Fig. 23B is an integer s 1 to s 4 in the equation (15) shown in Fig. 23A, and the constant s 1 to s 4 is attenuation coefficient k using the attenuation coefficient k. It can be expressed as an expression. 23A and 23B show an approximation equation for converting the light emission luminance Bo into the light emission amount Boig. For example, when the area 35a in the backlight device 35A emits light, the integrated value of the light irradiated onto the liquid crystal panel 34 can be expressed by the equation (17) shown in FIG. Since the term of k 3 is sufficiently small, it can be disregarded by the expression (18). In addition, when the area 35b in the backlight device 35A emits light, the integral value of the light irradiated onto the liquid crystal panel 34 can be expressed by Equation (19). If written, it becomes (20). In the case where the backlight device 35 is divided into a plurality of regions in the vertical direction, the coefficient s that is multiplied by the light emission luminance Bo of the region located at the upper and lower ends is 1 + k, between the regions at the upper and lower ends. The coefficients s that are multiplied by the emission luminances Bo of each of the captured regions are all (1 + k) / (1-k).
도25(A) 는, 도5, 도14 에 나타내는 백 라이트 장치(35B)의 경우의, 발광 휘도(Bo)에 기초하여 발광량(Boig)을 구하는 연산식이다. 도25(A) 에 나타내는 (21)식에 있어서의 정수(s1∼s4)는 도23(B) 에 나타내는 (16)식이며, 정수(t1∼t4)는 감 쇄 계수(m)를 이용하여 도25(B) 의 (22)식으로 나타낼 수 있다. 백 라이트 장치(35)를 수평 방향 및 수직 방향 쌍방으로 복수의 영역으로 분할한 경우는, 상하 단부에 위치하는 영역의 발광 휘도(Bo)에 곱하는 계수(s)는 1+k이며, 상하 단부의 영역의 사이에 낀 각각의 영역의 발광 휘도(Bo)에 곱하는 계수(s)는 모두 (1+k)/(1-k)이며, 좌우 단부에 위치하는 영역의 발광 휘도(Bo)에 곱하는 계수(t)는 1+m이며, 좌우 단부의 영역의 사이에 낀 각각의 영역의 발광 휘도(Bo)에 곱하는 계수(t)는 모두 (1+m)/(1-m)이다.FIG. 25A is a calculation formula for calculating the light emission amount Boig based on the light emission luminance Bo in the case of the backlight device 35B shown in FIGS. 5 and 14. The constants s 1 to s 4 in the formula (21) shown in Fig. 25A are the formulas (16) shown in Fig. 23B, and the constants t 1 to t 4 are the attenuation coefficients m. It can be represented by the formula (22) of FIG. In the case where the backlight device 35 is divided into a plurality of areas in both the horizontal direction and the vertical direction, the coefficient s that is multiplied by the emission luminance Bo of the area located at the upper and lower ends is 1 + k, and the upper and lower ends The coefficients s multiplied by the emission luminances Bo of the respective regions sandwiched between the regions are all (1 + k) / (1-k), and the coefficients multiplied by the emission luminances Bo of the regions located at the left and right ends. (t) is 1 + m, and the coefficient t which multiplies the light emission luminance Bo of each area | region sandwiched between the area | region of right and left ends is all (1 + m) / (1-m).
도21 에 있어서, 발광량 연산부(25)로부터 출력된 발광량(Boig)을 나타내는 데이터는 화이트 밸런스 조정부(23)를 통하여 PWM 타이밍 발생부(24)에 공급된다. PWM 타이밍 발생부(24)는, 발광량(Boig)을 나타내는 데이터에 기초하여, 백 라이트 구동부(36)가 발생하는 펄스폭 변조 신호의 펄스폭을 조정하는 PWM 타이밍 데이터를 발생한다. 이와 같이, 제2 실시 형태에 있어서는, 백 라이트 구동부(36)는, 백 라이트 장치(35)에 있어서의 각각의 영역의 광원(352)에서 발광시켜야 할 발광량(Biog)에 따라 각각의 영역의 광원(352)을 구동하기 때문에, 복수의 영역으로부터 발광해야 할 빛의 발광 휘도(B)를 제1 실시 형태보다도 적확하게 제어하는 것이 가능해진다.In Fig. 21, the data indicating the light emission amount Boig output from the light emission amount calculation section 25 is supplied to the PWM timing generation section 24 through the white balance adjustment section 23. Figs. The PWM timing generator 24 generates PWM timing data for adjusting the pulse width of the pulse width modulated signal generated by the backlight driver 36 based on the data indicating the light emission amount Boig. As described above, in the second embodiment, the backlight driving unit 36 emits light from the respective regions according to the amount of light emission Biog to emit light from the light sources 352 of the respective regions in the backlight device 35. Since 352 is driven, it is possible to more accurately control the light emission luminance B of light to be emitted from the plurality of regions than in the first embodiment.
또한, 도23∼도25 를 이용하여 설명한 발광 휘도(Bo)로부터 발광량(Boig)으로 변환하는 연산식은 상기와 같이 발광량(Boig)을 근사적으로 구하는 연산식이며, 도22(B) 에 나타내는 해칭을 한 영역인 빛의 적분치를 완전히 나타내는 것은 아니지만, 근사적인 연산식이라도 빛의 적분치에 상당하는 발광량(Boig)을 얻을 수 있 다. 또한 복잡한 연산식을 이용하여 보다 정확한 빛의 적분치를 구하도록 해도 좋다.The calculation formula for converting the light emission luminance Bo from the light emission luminance Bo described above with reference to FIGS. 23 to 25 is an expression for approximating the light emission amount Boig as described above, and the hatching shown in FIG. Although the integral of the light, which is a region, is not completely represented, the light emission amount Boig corresponding to the integral of the light can be obtained by an approximate calculation formula. In addition, a more complicated calculation formula may be used to obtain a more accurate light integral.
<제3 실시 형태>Third Embodiment
도26 은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 전체 구성을 나타내는 블록도이다. 도26 에 있어서 도1 과 동일 부분에는 동일 부호를 붙여, 그 설명을 적절히 생략한다. 또한, 도26 에 있어서는, 간략화를 위해, 도1 에 있어서의 비균일화 처리부(21)를 생략한 구성으로 하고 있지만, 제1 실시 형태와 동일하게, 비균일화 처리부(21)를 구비한 구성으로 해도 좋다. 또한, 도26 에 있어서는 제2 실시 형태와 동일한 발광량 연산부(25)를 구비한 구성으로 하고 있지만, 발광량 연산부(25)를 삭제한 구성이라도 좋다.Fig. 26 is a block diagram showing the overall configuration of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention. In Fig. 26, the same parts as those in Fig. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted as appropriate. In addition, in FIG. 26, although the non-uniformization process part 21 in FIG. 1 was abbreviate | omitted for the sake of simplicity, even if it is set as the structure provided with the non-uniformity process part 21 similarly to 1st Embodiment. good. In addition, in FIG. 26, although it is set as the structure provided with the light emission amount calculating part 25 similarly to 2nd Embodiment, the structure which deleted the light emission amount calculating part 25 may be sufficient.
도27(A) 는, 백 라이트 장치(35A)의 영역(35a∼35d)에 대응하여 액정 패널(34)이 영역(34a∼34d)으로 구분되어 있는 경우로, 영역(34a, 34b, 34d)의 계조가 0(즉, 검정)으로 영역(34c)이 최대 계조(255)(즉, 화이트)의 경우를 나타내고 있다. 이 경우의 백 라이트 장치(35A)의 영역(35a∼35d)으로부터 발해져야 할 빛의 발광 휘도(B)는, 도27(B) 에 나타내는 바와 같이 B1, B2, B3, B4가 된다. 이 경우, 백 라이트 장치(35A)의 영역(35a∼35d)의 광원(352) 자체가 발해야 할 빛의 발광 휘도(Bo)는, 계산상으로는, 도27(C) 에 나타내는 바와 같이 Bo1, Bo2, Bo3, Bo4가 되고, 영역(35a, 35b, 35d)에서 마이너스의 값이 되어 버린다. 제3 실시 형태는, 광원(352)을 마이너스의 휘도치로 발광시킨다는 있을 수 없는 상태가 발생하지 않 도록, 발광 휘도(Bo)를 구할 때에 궁리를 한 것이다.FIG. 27A shows a case where the liquid crystal panel 34 is divided into regions 34a to 34d corresponding to the regions 35a to 35d of the backlight device 35A. The regions 34a, 34b and 34d are shown in FIG. The case where the gray scale of is 0 (that is, black) and the area 34c is the maximum gray scale 255 (that is, white) is shown. In this case, the light emission luminances B of light to be emitted from the regions 35a to 35d of the backlight device 35A are as shown in Fig. 27B, where B 1 , B 2 , B 3 , and B 4 do. In this case, the light emission luminances Bo of the light to be emitted by the light source 352 itself in the regions 35a to 35d of the backlight device 35A are calculated by calculation of Bo 1 , as shown in Fig. 27C. Bo 2, Bo 3, and Bo 4 that, becomes a negative value in a region (35a, 35b, 35d). In the third embodiment, the invention is devised when the emission luminances Bo are obtained so that a state in which the light source 352 emits light at a negative luminance value does not occur.
백 라이트 장치(35)를 수직 방향으로 n의 영역으로 구획한 경우, 상단부의 영역의 광원(352) 자체가 발해야 할 빛의 발광 휘도를 Bo1, 하단부의 영역의 광원(352) 자체가 발해야 할 빛의 발광 휘도를 Bon, 상하 단부의 영역의 사이에 낀 각각의 영역의 광원(352) 자체가 발해야 할 빛의 발광 휘도를 Boi로 하면, Bo1, Boi, Bon이 계산상 마이너스의 값이 되는 것은, 각각의 영역으로부터 발해져야 할 빛의 발광 휘도(B1, Bi, Bn)가 도28(A) 의 (23)식에 나타내는 조건에 맞는 경우이다. (23)식에 나타내는 바와 같이, 발광 휘도(Bo)가 계산상 마이너스의 값이 되는 조건은 감쇄 계수(k)에 의해 결정된다.When the backlight device 35 is partitioned into n regions in the vertical direction, the light emission luminance of light to be emitted by the light source 352 itself in the upper region is set to Bo 1 , and the light source 352 itself in the lower region is emitted. When the light emission luminance of light to be emitted by Bo n and the light source 352 itself of each region interposed between the upper and lower regions is set to Bo i , Bo 1 , Bo i , and Bo n are The negative value is calculated when the light emission luminances B 1 , B i , B n of the light to be emitted from the respective regions meet the conditions shown in Equation (23) of FIG. 28 (A). As shown in equation (23), the condition under which the light emission luminance Bo becomes a negative value in calculation is determined by the attenuation coefficient k.
그래서, 제3 실시 형태에 있어서는, 발광 휘도(B1∼Bn)가 (23)식에 나타내는 조건에 맞는 경우에는, 발광 휘도(B1∼Bn)를 도28(B)의 (24)식을 만족시키는 값으로 보정한 후에 발광 휘도(Bo)를 구한다. 발광 휘도(Bo)가 마이너스의 값이 되지 않도록 하려면 적어도 도28(C) 의 (25)식을 만족시키면 된다. (24)식과 같이 (25)식보다도 발광 휘도(B)의 휘도치를 증대시키는 것을 허용하고 있는 것은, 발광 휘도(Bo)가 마이너스의 값이 되지 않도록 발광 휘도(B)를 보정할 뿐만 아니라, 시각상의 악영향이 없는 범위에서 의도적으로 발광 휘도(B)를 증대시켜도 좋기 때문이다.Therefore, in the third embodiment, when the light emission luminances B 1 to B n satisfy the conditions shown in equation (23), the light emission luminances B 1 to B n are represented by (24) in Fig. 28 (B). After correcting to a value that satisfies the equation, the light emission luminance Bo is obtained. What is necessary is just to satisfy | fill Formula (25) of FIG. 28 (C) so that light emission luminance Bo may not become a negative value. Allowing the luminance value of the emission luminance B to be increased as in the expression (24) as in the expression (24) not only corrects the luminance luminance B so that the luminance luminance Bo becomes negative, This is because the light emission luminance B may be intentionally increased in a range in which there is no adverse effect on the image.
도29 는, 백 라이트 장치(35)를 수평 방향 및 수직 방향 쌍방으로 복수의 영 역으로 분할한 경우의 발광 휘도(Bo)가 마이너스가 되는 조건과 발광 휘도(B)의 보정치를 나타내고 있다. 발광 휘도(B)에 붙인 첨자의 i는 수직 방향의 임의의 i번째의 영역, j는 수평 방향의 임의의 j번째의 영역을 나타내고 있다. 도29(A) 의 (26)식은, 수직 방향으로 늘어선 각각의 영역에서 발광 휘도(Bo)가 계산상 마이너스의 값이 되는 발광 휘도(B)의 조건을 나타내고 있다. 발광 휘도(B)가 (26)식에 나타내는 조건에 맞는 경우에는, 발광 휘도(B)를 도29(B), (C)의 (27)식 또는 (28)식을 만족시키는 값으로 보정한 후에 발광 휘도(Bo)를 구한다.FIG. 29 shows the conditions under which the light emission luminance Bo becomes negative when the backlight device 35 is divided into a plurality of areas in both the horizontal direction and the vertical direction, and the correction value of the light emission luminance B. As shown in FIG. The i of the subscript attached to the light emission luminance B represents an arbitrary i-th region in the vertical direction, and j represents an arbitrary j-th region in the horizontal direction. Equation (26) in Fig. 29A shows the condition of the light emission luminance B in which the light emission luminance Bo becomes a negative value in each region arranged in the vertical direction. When the light emission luminance B satisfies the condition shown in equation (26), the light emission luminance B is corrected to a value satisfying the equations (27) or (28) in Figs. 29 (B) and (C). Afterwards, the light emission luminance Bo is obtained.
또한, 도29(D) 의 (29)식은, 수평 방향으로 늘어선 각각의 영역에서 발광 휘도(Bo)가 계산상 마이너스의 값이 되는 발광 휘도(B)의 조건을 나타내고 있다. (29)식에 나타내는 바와 같이, 수평 방향의 경우에는 발광 휘도(Bo)가 계산상 마이너스의 값이 되는 조건은 감쇄 계수(m)에 의해 결정된다. 발광 휘도(B)가 (29)식에 나타내는 조건에 맞는 경우에는, 발광 휘도(B)를 도29(E), (F)의 (30)식 또는 (31)식을 만족시키는 값으로 보정한 후에 발광 휘도(Bo)를 구한다.Equation (29) in Fig. 29D shows the condition of the light emission luminance B in which the light emission luminance Bo becomes a negative value in each region arranged in the horizontal direction. As shown in Equation (29), in the horizontal direction, the condition under which the light emission luminance Bo becomes a negative value in calculation is determined by the attenuation coefficient m. When the light emission luminance B satisfies the condition shown in equation (29), the light emission luminance B is corrected to a value satisfying the equation (30) or (31) in Figs. 29E and (F). Afterwards, the light emission luminance Bo is obtained.
도27(D) 는, 도27(C) 와 같은 마이너스의 값의 발광 휘도(Bo)가 발생하지 않도록 휘도치를 보정한 발광 휘도(B)를 나타내고 있다. 이 도27(D) 에 나타내는 발광 휘도(B)를 이용하여 발광 휘도(Bo)를 구하면, 도27(E) 에 나타내는 바와 같이 발광 휘도(Bo)가 마이너스가 되는 일은 없다. 또한, 여기에서는 마이너스의 발광 휘도(Bo)를 휘도치 0으로 보정하도록, 발광 휘도(B)를 도28(C)의 (25)식에 의해 보정한 경우를 나타내고 있다.Fig. 27D shows light emission luminances B with the luminance values corrected so that light emission luminances Bo of negative values as shown in Fig. 27C do not occur. When the light emission luminance Bo is obtained by using the light emission luminance B shown in Fig. 27D, the light emission luminance Bo does not become negative as shown in Fig. 27E. Here, the case where the light emission luminance B is corrected by the equation (25) in FIG. 28C is shown so as to correct the negative light emission luminance Bo to the luminance value 0. FIG.
도26 으로 되돌아가서, 제3 실시 형태의 구성 및 동작에 대하여 설명한다. 도1 에 나타내는 제1 실시 형태에 있어서는, 영상 게인 연산부(12)는 최대 계조 검출부(11)로부터 입력된 액정 패널(34)의 각각의 영역의 최대 계조를 나타내는 데이터를 이용하여 게인을 구했지만, 도26 에 나타내는 제3 실시 형태에 있어서는, 다음과 같이 구성하고 있다. 도26 에 있어서, 발광 휘도 연산부(22)는, 도28, 도29 에서 설명한 바와 같이, 발광 휘도(Bo)가 계산상 마이너스의 값이 되는 발광 휘도(B)의 경우에 발광 휘도(Bo)가 휘도치 0 이상이 되도록 발광 휘도(B)를 보정한다. 그리고, 발광 휘도 연산부(22)는, 보정된 발광 휘도(B)에 기초하여 발광 휘도(Bo)를 구하여 발광량 연산부(25)에 공급한다. 이 보정된 발광 휘도(B)는 영상 게인 연산부(12)에 공급된다. 영상 게인 연산부(12)는, 보정된 발광 휘도(B)에 기초하여 영상 신호에 곱하는 게인을 연산한다.26, the configuration and operation of the third embodiment will be described. In the first embodiment shown in FIG. 1, the image gain calculator 12 obtains the gain using data indicating the maximum gray scale of each area of the liquid crystal panel 34 input from the maximum gray scale detector 11. In the 3rd Embodiment shown in FIG. 26, it is comprised as follows. In Fig. 26, as shown in Figs. 28 and 29, the light emission luminance calculating section 22 shows the light emission luminance Bo in the case of the light emission luminance B where the light emission luminance Bo becomes a negative value in calculation. The light emission luminance B is corrected so that the luminance value is equal to or greater than zero. The light emission luminance calculator 22 obtains the light emission luminance Bo based on the corrected light emission luminance B, and supplies the light emission luminance Bo to the light emission amount calculator 25. The corrected light emission luminance B is supplied to the image gain calculating unit 12. The video gain calculator 12 calculates a gain to be multiplied by the video signal based on the corrected light emission luminances B. FIG.
영상 게인 연산부(12)가 각각의 영역의 영상 신호의 최대 계조를 나타내는 데이터를 이용하여 게인을 구하는 경우라도, 보정된 발광 휘도(B)를 이용하여 게인을 구하는 경우라도, 영상 게인 연산부(12)는, 영상 신호의 비트수로 결정되는 영상 신호가 취할 수 있는 최대 계조를 각각의 영역의 영상 신호의 최대 계조로 나눈 값에 상당하는 값을 영역마다의 영상 신호에 대한 게인으로서 구하고 있게 된다.Even when the image gain calculating unit 12 obtains the gain using data representing the maximum gray scale of the image signal of each region, even when the gain is obtained using the corrected emission luminance B, the image gain calculating unit 12 The value corresponding to the value obtained by dividing the maximum gray scale that the video signal determined by the number of bits of the video signal divided by the maximum gray scale of the video signal of each region is obtained as a gain for the video signal for each region.
이 제3 실시 형태에 있어서는, 최대 계조 검출부(11)로부터 영상 게인 연산부(12)로 각각의 영역의 최대 계조를 나타내는 데이터를 공급할 필요는 없다. 도26 에 최대 계조 검출부(11)로부터 영상 게인 연산부(12)로 파선의 화살표로 나타내는 바와 같이, 제1 실시 형태와 동일하게, 최대 계조 검출부(11)로부터 영상 게인 연산부(12)로 각각의 영역의 최대 계조를 나타내는 데이터를 공급해도 좋다. 발광 휘도(Bo)가 계산상 마이너스의 값이 될 뿐, 최대 계조를 나타내는 데이터 대신에 보정된 발광 휘도(B)를 이용하여 게인을 구하도록 하는 것도 가능하다.In this third embodiment, it is not necessary to supply data indicating the maximum gray scale of each area from the maximum gray scale detection section 11 to the video gain calculating section 12. As shown by the broken line arrow from the maximum gray scale detection section 11 to the image gain calculating section 12 in Fig. 26, each area from the maximum gray scale detecting section 11 to the image gain calculating section 12 is the same as in the first embodiment. Data indicating the maximum gray scale may be supplied. It is also possible to obtain the gain using the corrected emission luminance B instead of the data representing the maximum gray scale, as the emission luminance Bo becomes a negative value in calculation.
<제4 실시 형태><4th embodiment>
본 발명의 제4 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 전체 구성은, 전술한 제1∼제3 실시 형태 중 어느 하나이다. 제4 실시 형태는, 백 라이트 장치(35)의 광원(352)으로부터 발하여지는 빛의 휘도 분포 특성을 어떻게 하는 것이 바람직한가를 검토하고, 그 바람직한 휘도 분포 특성을 갖는 광원(352)을 채용한 구성이다.The overall configuration of the liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention is any one of the first to third embodiments described above. The fourth embodiment examines how to preferably perform the luminance distribution characteristic of the light emitted from the light source 352 of the backlight device 35, and adopts the light source 352 having the preferable luminance distribution characteristic. .
도30(A) 는, 백 라이트 장치(35)에 있어서의 1개의 영역의 1개의 광원(352)으로부터 발하여지는 빛의 휘도 분포 특성을 나타내고 있다. 이해를 쉽게 하기 위해 광원(352)은 점광원인 것으로 한다. 이 도30(A) 에 나타내는 휘도 분포 특성은, 예를 들면 도4, 도5 의 백 라이트 장치(35A, 35B)의 각각의 영역을 수직 방향으로 절단하여 본 경우의 특성에 상당한다. 도30(A) 에 있어서, 종축은 휘도치이며, 횡축은 광원(352)으로부터의 거리이다. 여기에서는 휘도치의 최대치(중심 휘도)를 1로 정규화하여 도시하고 있다. W는 1개의 영역의 수직 방향의 폭이다. 이 휘도 분포 특성이 나타내는 곡선을 휘도 분포 함수 f(x)로 한다.30A shows the luminance distribution characteristic of light emitted from one light source 352 in one region in the backlight device 35. For easy understanding, the light source 352 is assumed to be a point light source. The luminance distribution characteristic shown in this FIG. 30A corresponds to the characteristic at the time of cut | disconnecting each area | region of the backlight apparatus 35A, 35B of FIG. 4, FIG. 5 in the vertical direction, for example. In Fig. 30A, the vertical axis represents the luminance value, and the horizontal axis represents the distance from the light source 352. Here, the maximum value (center luminance) of the luminance value is shown as being normalized to one. W is the width in the vertical direction of one region. The curve represented by this luminance distribution characteristic is taken as the luminance distribution function f (x).
본 발명자는, 여러 실험을 행한 결과, 예를 들면 백 라이트 장치(35)의 1개의 영역을 발광시켰을 때에, 휘도 분포 함수 f(x)의 상태에 따라서는, 액정 패널(34)상에서 그 영역의 경계가 경계 단차(段差)로서 시인(視認)되어, 액정 패널(34)에 표시되는 화상의 화질을 손상시켜 버리는 것을 알아냈다. 도30(B) 는, 휘도 분포 함수 f(x)를 미분한 미분 함수 f'(x)를 나타내고 있다. 실험의 결과, 미분 함수 f'(x)의 최대치(휘도 분포 함수 f(x)의 미분 최대치)가 경계 단차의 시인성에 영향을 주는 것이 판명되었다.As a result of several experiments, the present inventors found that when one area of the backlight device 35 emits light, the area of the area on the liquid crystal panel 34 depends on the state of the luminance distribution function f (x). The boundary was visually recognized as a boundary step, and it was found that the image quality of the image displayed on the liquid crystal panel 34 is impaired. Fig. 30B shows the derivative function f '(x) obtained by differentiating the luminance distribution function f (x). As a result of the experiment, it was found that the maximum value of the differential function f '(x) (the differential maximum value of the luminance distribution function f (x)) influences the visibility of the boundary step.
하기의 표1 에 나타내는 바와 같이, 본 발명자는 휘도 분포 특성이 다른 휘도 분포 함수 f(x)인 fc1∼fc8을 갖는 복수의 광원(352)을 선택적으로 백 라이트 장치(35)에 이용하여, 경계 단차의 시인성의 유무를 조사했다.As shown in Table 1 below, the inventors selectively use the plurality of light sources 352 having fc1 to fc8 having the luminance distribution functions f (x) having different luminance distribution characteristics, to the backlight device 35 to selectively use the boundary. We investigated the presence or absence of step visibility.
fc1  fc1 fc2 fc2 fc3 fc3 fc4 fc4 fc5 fc5 fc6 fc6 fc7 fc7 fc8 fc8
미분 최대치 Derivative maximum 1.2 1.2 1.4 1.4 1.6 1.6 1.8 1.8 2.0 2.0 2.2 2.2 2.5 2.5 3.0 3.0
경계 단차 Boundary step 없음 none 없음 none 없음 none 없음 none 없음 none 있음 has exist 있음 has exist 있음 has exist
도31(A) 에는 표1 에 있어서의 휘도 분포 함수(fc1∼fc8) 중, fc1, fc3, fc5, fc7, fc8을 나타내고 있고, 도31(B) 에는 휘도 분포 함수(fc1, fc3, fc5, fc7, fc8)의 미분 함수(f'c1, f'c3, f'c5, f'c7, f'c8)를 나타내고 있다. 표1 에 나타내는 바와 같이, 영역의 경계가 경계 단차로서 시인되지 않도록 하려면, 미분 함수 f'(x)의 절대치|f'(x)|의 최대치|f'(x)max|가 2.0 이하의 휘도 분포 함수 f(x)를 나타내는 휘도 분포 특성을 갖는 광원(352)을 이용하는 것이 필요하다. 당연하지만, 최대치|f'(x)max|의 하한치는 0을 초과하는 것이 필요하다. 즉, 미분 함수 f'(x)의 절대치|f'(x)|의 최대치|f'(x)max|는, 0<|f'(x)max|≤2.0을 만족시키는 것이 필요하다.Fig. 31A shows fc1, fc3, fc5, fc7 and fc8 among the luminance distribution functions fc1 to fc8 in Table 1, and Fig. 31B shows luminance distribution functions fc1, fc3, fc5, Differential functions f'c1, f'c3, f'c5, f'c7 and f'c8) of fc7 and fc8 are shown. As shown in Table 1, in order to prevent the boundary of the area from being recognized as the boundary step, the absolute value of the differential function f '(x ||' is equal to the maximum value of the f | (x) || It is necessary to use a light source 352 having a luminance distribution characteristic representing a distribution function f (x). Naturally, the lower limit of the maximum value | f '(x) max | needs to exceed zero. That is, it is necessary that the maximum value | f '(x) max | of the absolute value | f' (x) | of the differential function f '(x) | satisfy | fills 0 <| f' (x) max | ≤2.0.
여기에서는 영역을 수직 방향으로 절단하여 본 경우의 특성에 대하여 나타냈지만, 광원(352)으로부터의 빛은 광원(352)을 중심으로 하여 동심원상으로 광원(352)으로부터 떨어짐에 따라 감쇄하면서 퍼지기 때문에, 광원(352)으로부터의 빛의 휘도 분포 특성을 수직 방향 이외의 수평 방향이나 어느 방향에서 본 경우라도 동일하다.Although the characteristics in the case where the area is cut in the vertical direction are shown here, the light from the light source 352 spreads while being attenuated by falling away from the light source 352 concentrically about the light source 352. The same applies to the case where the luminance distribution characteristic of the light from the light source 352 is viewed in the horizontal direction or any direction other than the vertical direction.
이와 같이, 제4 실시 형태의 액정 표시 장치에 있어서는, 백 라이트 장치(35)의 광원(352)으로서, 휘도 분포 특성의 곡선이 나타내는 휘도 분포 함수 f(x)의 기울기의 변화량을 나타내는 미분치의 절대치의 최대치가 2.0 이하의 광원을 이용하고 있기 때문에, 백 라이트 장치(35)의 복수의 영역 중, 일부의 영역만을 발광시킨 경우라도, 영역의 경계가 경계 단차로서 시인되는 일 없이, 액정 패널(34)에 표시되는 화상의 화질을 손상시켜 버리는 일이 없다.As described above, in the liquid crystal display device of the fourth embodiment, as the light source 352 of the backlight device 35, the absolute value of the derivative value representing the amount of change in the slope of the luminance distribution function f (x) indicated by the curve of the luminance distribution characteristic. Since the maximum value of the light source is 2.0 or less, the liquid crystal panel 34 does not recognize the boundary of the region as a boundary step even when only a part of the regions of the plurality of regions of the backlight device 35 emit light. Note that the image quality of the image displayed in Fig. 1) is not impaired.
또한, 백 라이트 장치(35)의 소비 전력의 삭감 효과를 고려한 바람직한 휘도 분포 특성에 대하여 설명한다. 도32 는 도30(A) 와 동일한 휘도 분포 함수 f(x)이다. 도32 에 나타내는 바와 같이, 광원(352)의 중심 휘도를 1로 정규화했을 때, 그 광원(352)으로부터의 빛은 감쇄 계수(k)에서 인접하는 영역으로 누출하기 때문에, 인접하는 영역의 중심 휘도는 k가 된다. 도33 은, 감쇄 계수(k)와 소비 전력 상대치와의 관계를 나타내는 도면이다. 도33 에 있어서, 횡축은 감쇄 계수(k), 종축은 소비 전력 상대치이며, 백 라이트 장치(35)를 영상 신호의 계조에 관계없이 최대의 발광 휘도로 발광시켰을 때의 소비 전력을 100%로 한다. 또한, 도33 에 있어서, Img1과 Img2는 서로 그림 모양이 다른 정지화에 있어서의 감쇄 계수(k)와 소비 전력 상대치와의 관계를 나타내는 특성이다.In addition, preferable luminance distribution characteristics in consideration of the effect of reducing the power consumption of the backlight device 35 will be described. Fig. 32 is the same luminance distribution function f (x) as in Fig. 30A. As shown in Fig. 32, when the center luminance of the light source 352 is normalized to 1, since the light from the light source 352 leaks to the adjacent region at the attenuation coefficient k, the center luminance of the adjacent region is Becomes k. Fig. 33 is a diagram showing the relationship between the attenuation coefficient k and the relative power consumption. In Fig. 33, the horizontal axis represents the attenuation coefficient k, and the vertical axis represents the relative power consumption. The power consumption when the backlight device 35 emits light at the maximum emission luminance regardless of the gradation of the video signal is 100%. do. In Fig. 33, Img1 and Img2 are characteristics showing the relationship between the attenuation coefficient k and the relative power consumption value in still images having different picture shapes.
도33 에 나타내는 바와 같이, 제1 실시 형태에서 설명한 바와 같은 백 라이트 장치(35)의 휘도 제어를 행함으로써 소비 전력은 삭감된다. 이 때, 도33에서 알 수 있는 바와 같이, 감쇄 계수(k)가 0.3 이하의 범위에서는 감쇄 계수(k)가 증가해도 소비 전력은 그다지 크게 변화하지 않지만, 감쇄 계수(k)가 0.3을 초과하는 범위에서는 감쇄 계수(k)의 증가에 따라 소비 전력이 비교적 크게 증대한다. 따라서, 백 라이트 장치(35)의 소비 전력의 삭감 효과를 고려하면, 감쇄 계수(k)는 0.3 이하인 것이 바람직하다고 말할 수 있다. 여기에서는 수직 방향의 감쇄 계수(k)에 대하여 나타냈지만, 수평 방향의 감쇄 계수(m)에 대해서도 동일하다. 즉, 복수의 영역 각각의 광원으로부터 발하여진 빛이 자기의 영역으로 수평 방향 또는 수직 방향으로 인접하는 영역으로 누출할 때, 자기의 영역의 중심 휘도를 1로 했을 때 인접하는 영역의 중심 휘도가 0을 초과하고 0.3 이하인 것이 바람직하다.As shown in FIG. 33, power consumption is reduced by performing brightness control of the backlight device 35 as described in the first embodiment. At this time, as can be seen from FIG. 33, in the range where the attenuation coefficient k is 0.3 or less, even if the attenuation coefficient k increases, the power consumption does not change much, but the attenuation coefficient k exceeds 0.3. In the range, power consumption increases relatively large as the attenuation coefficient k increases. Therefore, considering the effect of reducing the power consumption of the backlight device 35, it can be said that the attenuation coefficient k is preferably 0.3 or less. Although shown about the attenuation coefficient k of a vertical direction here, it is the same also about the attenuation coefficient m of a horizontal direction. That is, when light emitted from the light source of each of the plurality of areas leaks to the area adjacent to the area of the magnetic field in the horizontal or vertical direction, when the center luminance of the magnetic area is 1, the center luminance of the adjacent area is 0. It is preferable to exceed and exceed 0.3.
본 발명은 이상 설명한 제1∼제4 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러가지 변경 가능하다. 제1∼제4 실시 형태에서는 액정 패널(34) 및 백 라이트 장치(35)의 복수의 영역의 면적을 동일하게 했지만, 의도적으로 면적을 다르게 해도 좋다. 또한, 액정 표시 장치 이외에서 백 라이트 장치가 필요한 화상 표시 장치가 등장한 경우에는, 당연하지만, 본 발명은 그와 같은 화상 표시 장치에서도 채용하는 것이 가능하다.This invention is not limited to the 1st-4th embodiment demonstrated above, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. In the first to fourth embodiments, the areas of the plurality of areas of the liquid crystal panel 34 and the backlight device 35 are the same, but the areas may be intentionally different. In addition, when the image display apparatus which requires a backlight apparatus other than a liquid crystal display apparatus appears, of course, this invention can also be employ | adopted in such an image display apparatus.
도1 은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing the overall configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
도2 는 액정 패널(34)의 영역과 백 라이트 장치(35)의 영역과의 대응 관계를 개략적으로 나타내는 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view schematically showing the correspondence between the region of the liquid crystal panel 34 and the region of the backlight device 35.
도3 은 도1 의 영상 게인 연산부(12)에서 구하는 게인의 연산 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a diagram for describing a calculation operation of a gain obtained by the image gain calculator 12 of FIG. 1.
도4 는 백 라이트 장치(35)의 제1 구성예를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a first configuration example of the backlight device 35.
도5 는 백 라이트 장치(35)의 제2 구성예를 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating a second configuration example of the backlight device 35.
도6 은 백 라이트 장치(35)의 광원(352)의 구성예를 나타내는 평면도이다.6 is a plan view illustrating a configuration example of a light source 352 of the backlight device 35.
도7 은 백 라이트 장치(35)의 2차원적인 영역 분할의 예를 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating an example of two-dimensional area division of the backlight device 35.
도8 은 도1 의 비균일화 처리부(21)에 있어서의 비균일화 처리를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 8 is a diagram for explaining the non-uniformization processing in the non-uniformization processing section 21 of FIG.
도9 는 백 라이트 장치(35)의 영역에 있어서의 누설광을 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining the leakage light in the area of the backlight device 35.
도10 은 백 라이트 장치(35)의 각각의 영역이 단독으로 점등했을 때의 각각의 영역상의 휘도를 나타내는 도면이다.FIG. 10 is a diagram showing the luminance on each region when each region of the backlight device 35 lights up alone.
도11 은 백 라이트 장치(35)를 1차원적으로 영역 분할한 경우의 제1∼제4 실시 형태에서 이용하는 행렬 연산식을 나타내는 도면이다.FIG. 11 is a diagram showing a matrix equation used in the first to fourth embodiments in the case where the backlight device 35 is divided in one dimension by one area.
도12 는 백 라이트 장치(35)를 1차원적으로 영역 분할한 경우의 제1∼제4 실시형태에서 이용하는 행렬 연산식을 나타내는 도면이다.FIG. 12 is a diagram showing a matrix equation used in the first to fourth embodiments in the case where the backlight device 35 is divided into regions in one dimension.
도13 은 도11, 도12 의 행렬 연산식을 일반화한 행렬 연산식을 나타내는 도면이다.FIG. 13 is a diagram showing a matrix equation that generalizes the matrix equations of FIGS. 11 and 12. FIG.
도14 는 백 라이트 장치(35)를 2차원적으로 영역 분할한 경우의 누설광을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 14 is a view for explaining the leakage light when the backlight device 35 is divided into two-dimensional regions.
도15 는 백 라이트 장치(35)를 2차원적으로 영역 분할한 경우의 제1∼제4 실시 형태에서 이용하는 행렬 연산식을 나타내는 도면이다.FIG. 15 is a diagram showing matrix equations used in the first to fourth embodiments in the case where the backlight device 35 is divided into two dimensions.
도16 은 백 라이트 장치(35)를 2차원적으로 영역 분할한 경우의 제1∼제4 실시 형태에서 이용하는 행렬 연산식을 나타내는 도면이다.FIG. 16 is a diagram showing a matrix equation used in the first to fourth embodiments in the case where the backlight device 35 is divided into two dimensions.
도17 은 도15, 도16 의 행렬 연산식을 일반화한 행렬 연산식을 나타내는 도면이다.FIG. 17 is a diagram showing a matrix equation that generalizes the matrix equations of FIGS. 15 and 16. FIG.
도18 은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 동작 및 영상 표시 방법의 순서를 나타내는 플로우 차트이다.Fig. 18 is a flowchart showing the procedure of the operation of the liquid crystal display device and the image display method according to the first embodiment of the present invention.
도19 는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 동작 및 영상 표시 방법의 순서의 변형예를 나타내는 플로우 차트이다.Fig. 19 is a flowchart showing a modification of the procedure of the operation of the liquid crystal display device and the image display method according to the first embodiment of the present invention.
도20 은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 동작 및 영상 표시 방법의 순서의 다른 변형예를 나타내는 플로우 차트이다.20 is a flowchart showing another modification of the procedure of the operation of the liquid crystal display device and the image display method according to the first embodiment of the present invention.
도21 은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.Fig. 21 is a block diagram showing the overall configuration of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
도22 는 본 발명의 제2 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.Fig. 22 is a diagram for explaining a second embodiment of the present invention.
도23 은 광원의 발광 휘도를 발광량으로 변환하는 행렬 연산식을 나타내는 도면이다.Fig. 23 is a diagram showing a matrix operation equation for converting the light emission luminance of a light source into the light emission amount.
도24 는 도23 의 행렬 연산식을 설명하기 위한 계산식을 나타내는 도면이다.24 is a diagram showing a calculation equation for explaining the matrix equation in FIG.
도25 는 광원의 발광 휘도를 발광량으로 변환하는 행렬 연산식을 나타내는 도면이다.Fig. 25 is a diagram showing a matrix equation for converting the light emission luminance of a light source into the amount of light emitted.
도26 은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.Fig. 26 is a block diagram showing the overall configuration of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
도27 은 본 발명의 제3 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.Fig. 27 is a diagram for explaining a third embodiment of the present invention.
도28 은 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서의 발광 휘도의 보정을 설명하기 위한 도면이다.Fig. 28 is a diagram for explaining the correction of light emission luminance in the third embodiment of the present invention.
도29 는 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서의 발광 휘도의 보정을 설명하기 위한 도면이다.Fig. 29 is a diagram for explaining the correction of light emission luminance in the third embodiment of the present invention.
도30 은 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 특성도이다.30 is a characteristic diagram for explaining the liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention.
도31 은 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 특성도이다.31 is a characteristic diagram for explaining the liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention.
도32 는 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 특성도이다.32 is a characteristic diagram for explaining the liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention.
도33 은 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 액정 표시 장치에 있어서의 감쇄 계수(k)와 소비 전력 상대치와의 관계를 나타내는 특성도이다.Fig. 33 is a characteristic diagram showing the relationship between the attenuation coefficient k and the relative power consumption relative value in the liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
10 : 영상 신호 처리부10: image signal processing unit
11 : 최대 계조 검출부11: Maximum gradation detection unit
12 : 영상 게인 연산부12: image gain calculator
13 : 프레임 메모리13: frame memory
14 : 승산기14 multiplier
20, 200 : 백 라이트 휘도 제어부20, 200: backlight luminance control unit
21 : 비균일 처리부21: non-uniform processing unit
22 : 발광 휘도 연산부22: light emission luminance calculator
23 : 화이트 밸런스 조정부23: white balance adjustment unit
24 : PWM 타이밍 발생부24: PWM timing generator
25 : 발광량 연산부25: light emission calculator
30 : 액정 모듈부30: liquid crystal module
31 : 타이밍 제어부31: timing controller
32 : 데이터 신호선 구동부32: data signal line driver
33 : 게이트 신호선 구동부33: gate signal line driver
34 : 액정 패널34 liquid crystal panel
35 : 백 라이트 장치35: backlight device
36 : 백 라이트 구동부36: backlight drive unit
37 : 온도 센서37: temperature sensor
38 : 컬러 센서38: color sensor
40 : 전원부40: power supply
50 : 제어부50: control unit

Claims (20)

  1. 영상 신호를 표시하는 액정 패널과, A liquid crystal panel displaying a video signal,
    상기 액정 패널의 배면측에 배치되어, 복수의 영역으로 구획되어 상기 복수의 영역 각각에 상기 액정 패널에 조사하는 빛을 발광하는 광원을 구비함과 함께, 상기 복수의 영역 각각의 광원으로부터 발하여진 빛이 자기(自己)의 영역 이외의 다른 영역으로 누출하는 것을 허용하는 구조를 갖는 백 라이트 장치와, A light source disposed on the back side of the liquid crystal panel and partitioned into a plurality of regions to emit light irradiating the liquid crystal panel to each of the plurality of regions, and light emitted from the light sources of each of the plurality of regions; A backlight device having a structure that allows leakage to an area other than the magnetic area;
    상기 백 라이트 장치의 복수의 영역에 대응한 상기 액정 패널의 복수의 영역 각각에 표시하는 영역마다의 영상 신호의 제1 최대 계조(階調)를 미리 정한 단위 시간마다 검출하는 최대 계조 검출부와, A maximum gradation detector for detecting a first maximum gradation of a video signal for each region displayed in each of a plurality of regions of the liquid crystal panel corresponding to a plurality of regions of the backlight device at predetermined unit times;
    상기 영상 신호의 비트수로 결정되는 상기 영상 신호가 취할 수 있는 제2 최대 계조를 상기 제1 최대 계조로 나눈 값에 기초하여, 상기 영역마다의 영상 신호에 대한 게인(gain)을 구하는 영상 게인 연산부와, An image gain calculator for obtaining a gain for the image signal of each region based on a value obtained by dividing the second maximum gray scale that the video signal determined by the number of bits of the video signal divided by the first maximum gray scale. Wow,
    상기 영역마다의 영상 신호에 상기 영상 게인 연산부에서 구한 상기 게인을 곱하여, 상기 액정 패널에 표시하는 영상 신호로서 출력하는 승산기와, A multiplier for multiplying the video signal for each area by the gain obtained by the video gain calculating unit and outputting the multiplied video signal as a video signal displayed on the liquid crystal panel;
    상기 백 라이트 장치에 있어서의 상기 복수의 영역 각각으로부터 발하여지는 빛의 휘도를 상기 광원의 최대 휘도에 상기 영상 게인 연산부에서 구한 상기 게인의 역수를 곱한 제1 발광 휘도로 하고, 이 제1 발광 휘도를 얻기 위해 상기 백 라이트 장치에 있어서의 상기 복수의 영역의 광원이 각각 단독으로 발광해야 할 빛의 휘도를 제2 발광 휘도로 했을 때, 이 제2 발광 휘도를, 상기 제1 발광 휘도에 상기 복수의 영역 각각의 광원으로부터 발하여진 빛이 자기의 영역 이외의 다른 영역으로 누출하는 광량에 기초한 제1 계수를 곱하는 연산식을 이용하여 구하는 발광 휘도 연산부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.The luminance of light emitted from each of the plurality of regions in the backlight device is defined as a first emission luminance obtained by multiplying the maximum luminance of the light source by the inverse of the gain obtained by the image gain calculator. When the light sources of the plurality of regions in the backlight device each have a brightness of light to be emitted alone as a second light emission luminance, the second light emission luminance is defined as the first light emission luminance. And a light emission luminance calculating unit obtained by using an arithmetic expression to multiply a first coefficient based on the amount of light emitted from the light sources in each area to areas other than its own.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 백 라이트 장치에 있어서의 상기 복수의 영역 각각에서, 자기의 영역의 광원으로부터 발하여져 상기 액정 패널에 조사되는 빛의 발광량을 상기 제2 발광 휘도에 기초하여 구하는 발광량 연산부와,A light emission amount calculating section for obtaining light emission amount of light emitted from a light source in a magnetic region and irradiated to the liquid crystal panel on the basis of the second light emission luminance in each of the plurality of regions in the backlight device;
    상기 백 라이트 장치에 있어서의 상기 복수의 영역 각각의 광원을 상기 발광량 연산부에서 얻어진 발광량으로 발광시키도록 상기 백 라이트 장치를 구동하는 백 라이트 구동부A backlight driver for driving the backlight device to emit light from each of the plurality of regions of the backlight device with the light emission amount obtained by the light emission amount calculator;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.It comprises a liquid crystal display device.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2,
    상기 발광 휘도 연산부는, 상기 제2 발광 휘도를 상기 연산식을 이용하여 구할 때에, 상기 제2 발광 휘도가 계산상 마이너스의 값이 되는 경우에 상기 제2 발광 휘도가 0 이상의 값이 되도록 상기 제1 발광 휘도를 보정한 후에 상기 제2 발광 휘도를 구하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.The light emission luminance calculator calculates the second light emission luminance so that the second light emission luminance becomes a value equal to or greater than 0 when the second light emission luminance becomes a negative value in calculation. And the second light emission luminance is obtained after correcting the light emission luminance.
  4. 제3항에 있어서,The method of claim 3,
    상기 영상 게인 연산부는, 상기 발광 휘도 연산부에 의해 보정된 상기 제1 발광 휘도에 기초하여 상기 게인을 구하는 것을 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And the image gain calculator calculates the gain based on the first luminous luminance corrected by the luminous luminance calculator.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2,
    상기 광원은, 각각의 광원으로부터 발하여지는 빛의 휘도 분포 특성이 나타내는 곡선을 미분한 미분치의 절대치의 최대치가 0을 초과하고 2.0 이하인 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And the light source has a characteristic in which the maximum value of the absolute value of the derivative value that differentiates the curve represented by the luminance distribution characteristic of the light emitted from each light source exceeds 2.0 and is 2.0 or less.
  6. 제5항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 백 라이트 장치는, 상기 복수의 영역 각각의 광원으로부터 발하여진 빛이 자기의 영역에 인접하는 영역으로 누출할 때, 자기의 영역의 중심 휘도를 1로 했을 때 인접하는 영역의 중심 휘도가 0을 초과하고 0.3 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.When the light emitted from the light sources of each of the plurality of areas leaks into a region adjacent to the region of the backlight, the backlight device has a center luminance of 0 adjacent to the region when the center luminance of the region is 1. It is more than 0.3, The liquid crystal display device characterized by the above-mentioned.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2,
    상기 연산식은, 행렬 연산식인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.The said operation formula is a matrix operation formula, The liquid crystal display device characterized by the above-mentioned.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2,
    상기 액정 패널의 복수의 영역은, 상기 액정 패널을 수직 방향으로 1차원적 으로 구분한 영역인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.The plurality of areas of the liquid crystal panel is a region in which the liquid crystal panel is divided one-dimensionally in the vertical direction.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2,
    상기 액정 패널의 복수의 영역은, 상기 액정 패널을 수평 방향 및 수직 방향 쌍방으로 2차원적으로 구분한 영역인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.The plurality of regions of the liquid crystal panel are regions in which the liquid crystal panel is divided two-dimensionally in both a horizontal direction and a vertical direction.
  10. 제8항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 액정 패널에 있어서의 1차원적으로 배열한 복수의 영역의 수직 방향의 중앙부에 위치하는 영역으로부터 상하 단부에 위치하는 영역까지 상기 액정 패널상의 휘도를 단계적으로 내리도록, 상기 백 라이트 장치의 복수의 영역 각각에 있어서의 상기 제1 발광 휘도에 제2 계수를 곱하여 상기 제1 발광 휘도를 비균일하게 하는 비균일 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.A plurality of backlight devices are provided so that the luminance on the liquid crystal panel is lowered step by step from a region located in the center of the vertical direction of the plurality of regions arranged in one dimension in the liquid crystal panel to a region located at the upper and lower ends. And a non-uniform processing unit for multiplying the first light emission luminance by a second coefficient in each of the regions to make the first light emission luminance non-uniform.
  11. 제9항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 액정 패널에 있어서의 2차원적으로 배열한 복수의 영역의 수평 방향의 중앙부에 위치하는 영역으로부터 좌우 단부에 위치하는 영역까지 상기 액정 패널상의 휘도를 단계적으로 내림과 함께, 수직 방향의 중앙부에 위치하는 영역으로부터 상하 단부에 위치하는 영역까지 상기 액정 패널상의 휘도를 단계적으로 내리도록, 상기 백 라이트 장치의 복수의 영역 각각에 있어서의 상기 제1 발광 휘도에 제2 계수를 곱하여 상기 제1 발광 휘도를 비균일하게 하는 비균일 처리부를 구비하는 것 을 특징으로 하는 액정 표시 장치.The luminance on the liquid crystal panel is gradually lowered from the region located at the center portion in the horizontal direction of the plurality of two-dimensionally arranged regions of the liquid crystal panel to the region positioned at the left and right ends, and positioned at the center portion in the vertical direction. The first light emission luminance is multiplied by a second coefficient to multiply the first light emission luminance in each of the plurality of regions of the backlight device so that the luminance on the liquid crystal panel is gradually decreased from a region to an upper and lower end region. A non-uniform processing portion for non-uniformity is provided.
  12. 제10항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 제2 계수는 0.8 이상 1.0 이하의 값인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.The second coefficient is a value of 0.8 or more and 1.0 or less.
  13. 제11항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 제2 계수는 0.8 이상 1.0 이하의 값인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.The second coefficient is a value of 0.8 or more and 1.0 or less.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2,
    상기 백 라이트 장치의 상기 광원은 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And the light source of the backlight device is a light emitting diode.
  15. 액정 패널에 표시하는 영상 신호를 상기 액정 패널상에 설정한 복수의 영역에 대응한 영역마다의 영상 신호로 하고, 미리 정한 단위 시간마다 상기 복수의 영역 각각에 표시하는 영역마다의 영상 신호의 제1 최대 계조를 검출하고,A video signal for each region corresponding to a plurality of regions set on the liquid crystal panel as a video signal displayed on the liquid crystal panel, and the first of the video signals for each region displayed in each of the plurality of regions at predetermined unit times. Detect the maximum gradation,
    상기 영상 신호의 비트수로 결정되는 상기 영상 신호가 취할 수 있는 제2 최대 계조를 상기 제1 최대 계조로 나눈 값에 기초하여, 상기 영역마다의 영상 신호에 대한 게인을 구하고,Obtaining a gain for the video signal for each region based on a value obtained by dividing the second maximum gray scale that the video signal determined by the number of bits of the video signal divided by the first maximum gray scale,
    상기 영역마다의 영상 신호에 상기 게인을 곱하여 상기 액정 패널에 공급하고, Multiplying the gain by the image signal of each area and supplying the gain to the liquid crystal panel;
    상기 액정 패널의 백 라이트 장치가 상기 액정 패널의 복수의 영역에 대응하여 복수의 영역으로 구획되어 있고, 상기 백 라이트 장치에 있어서의 상기 복수의 영역 각각의 광원으로부터 발하여지는 빛의 휘도를 상기 광원의 최대 휘도에 상기 게인의 역수를 곱한 제1 발광 휘도로 하고, 이 제1 발광 휘도를 얻기 위해 상기 백 라이트 장치에 있어서의 상기 복수의 영역의 광원이 각각 단독으로 발광해야 할 빛의 휘도를 제2 발광 휘도로 했을 때, 이 제2 발광 휘도를, 상기 제1 발광 휘도에 상기 복수의 영역 각각의 광원으로부터 발하여진 빛이 자기의 영역 이외의 다른 영역으로 누출하는 광량에 기초한 제1 계수를 곱하는 연산식을 이용하여 구하고,The backlight device of the liquid crystal panel is divided into a plurality of areas corresponding to the plurality of areas of the liquid crystal panel, and the luminance of light emitted from each of the light sources of the plurality of areas of the backlight device is determined by The first luminance is obtained by multiplying the reciprocal of the gain by the maximum luminance, and in order to obtain the first luminance, the luminance of the light that the light sources of the plurality of regions in the backlight device must emit alone is second. When the luminance is set to light emission, the second emission luminance is multiplied by the first coefficient based on the amount of light emitted from the light sources of each of the plurality of regions leaking to an area other than its own area. Using formula,
    상기 백 라이트 장치의 복수의 영역 각각의 광원을 상기 제2 발광 휘도로 발광시키면서, 상기 액정 패널의 복수의 영역 각각에 상기 게인을 곱한 상기 영역마다의 영상 신호를 표시하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 방법.Displaying a video signal for each of the areas obtained by multiplying the gain with each of the plurality of areas of the liquid crystal panel while emitting a light source of each of the plurality of areas of the backlight device at the second emission luminance. .
  16. 액정 패널에 표시하는 영상 신호를 상기 액정 패널상에 설정한 복수의 영역에 대응한 영역마다의 영상 신호로 하고, 미리 정한 단위 시간마다 상기 복수의 영역 각각에 표시하는 영역마다의 영상 신호의 제1 최대 계조를 검출하고, A video signal for each region corresponding to a plurality of regions set on the liquid crystal panel as a video signal displayed on the liquid crystal panel, and the first of the video signals for each region displayed in each of the plurality of regions at predetermined unit times. Detect the maximum gradation,
    상기 영상 신호의 비트수로 결정되는 상기 영상 신호가 취할 수 있는 제2 최대 계조를 상기 제1 최대 계조로 나눈 값에 기초하여, 상기 영역마다의 영상 신호에 대한 게인을 구하고,Obtaining a gain for the video signal for each region based on a value obtained by dividing the second maximum gray scale that the video signal determined by the number of bits of the video signal divided by the first maximum gray scale,
    상기 영역마다의 영상 신호에 상기 게인을 곱하여 상기 액정 패널에 공급하고, Multiplying the gain by the image signal of each area and supplying the gain to the liquid crystal panel;
    상기 액정 패널의 백 라이트 장치가 상기 액정 패널의 복수의 영역에 대응하여 복수의 영역으로 구획되어 있고, 상기 백 라이트 장치에 있어서의 상기 복수의 영역 각각의 광원으로부터 발하여지는 빛의 휘도를 상기 광원의 최대 휘도에 상기 게인의 역수를 곱한 제1 발광 휘도로 하고, 이 제1 발광 휘도를 얻기 위해 상기 백 라이트 장치에 있어서의 상기 복수의 영역의 광원이 각각 단독으로 발광해야 할 빛의 휘도를 제2 발광 휘도로 했을 때, 이 제2 발광 휘도를, 상기 제1 발광 휘도에 상기 복수의 영역 각각의 광원으로부터 발하여진 빛이 자기의 영역 이외의 다른 영역으로 누출하는 광량에 기초한 제1 계수를 곱하는 연산식을 이용하여 구하고, The backlight device of the liquid crystal panel is divided into a plurality of areas corresponding to the plurality of areas of the liquid crystal panel, and the luminance of light emitted from each of the light sources of the plurality of areas of the backlight device is determined by The first luminance is obtained by multiplying the reciprocal of the gain by the maximum luminance, and in order to obtain the first luminance, the luminance of the light that the light sources of the plurality of regions in the backlight device must emit alone is second. When the luminance is set to light emission, the second emission luminance is multiplied by the first coefficient based on the amount of light emitted from the light sources of each of the plurality of regions leaking to an area other than its own area. Using formula,
    상기 백 라이트 장치에 있어서의 상기 복수의 영역 각각에서, 자기의 영역의 광원으로부터 발하여져 상기 액정 패널에 조사되는 빛의 발광량을 상기 제2 발광 휘도에 기초하여 구하고,In each of the plurality of regions in the backlight device, an amount of light emitted from a light source in a magnetic region and irradiated to the liquid crystal panel is calculated based on the second emission luminance,
    상기 백 라이트 장치에 있어서의 상기 복수의 영역 각각의 광원을 상기 발광량으로 발광시키면서, 상기 액정 패널의 복수의 영역 각각에 상기 게인을 곱한 상기 영역마다의 영상 신호를 표시하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 방법.A video display method for each of the areas obtained by multiplying the gain by each of the plurality of areas of the liquid crystal panel while emitting light sources of the plurality of areas in the backlight device with the light emission amount. .
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,The method according to claim 15 or 16,
    상기 제2 발광 휘도를 상기 연산식을 이용하여 구할 때, 상기 제2 발광 휘도가 계산상 마이너스의 값이 되는 경우에 상기 제2 발광 휘도가 0이상의 값이 되도 록 상기 제1 발광 휘도를 보정한 후에 상기 제2 발광 휘도를 구하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 방법.When the second light emission luminance is obtained by using the above formula, when the second light emission luminance becomes a negative value in calculation, the first light emission luminance is corrected so that the second light emission luminance becomes a value of 0 or more. And obtaining the second light emission luminance afterwards.
  18. 제17항에 있어서,The method of claim 17,
    보정된 상기 제1 발광 휘도에 기초하여 상기 게인을 구하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 방법.And obtaining the gain based on the corrected first luminous luminance.
  19. 제15항 또는 제16항에 있어서,The method according to claim 15 or 16,
    상기 백 라이트 장치에 있어서의 각각의 광원으로서, 각각의 광원으로부터 발하여지는 빛의 휘도 분포 특성이 나타내는 곡선을 미분한 미분치의 절대치의 최대치가 0을 초과하고 2.0 이하인 특성을 갖는 광원을 상기 제2 발광 휘도로 발광시키면서, 상기 액정 패널의 복수의 영역 각각에 상기 게인을 곱한 상기 영역마다의 영상 신호를 표시하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 방법.As the respective light sources in the backlight device, the second light emission includes a light source having a characteristic in which the maximum value of the absolute value of the derivative value that differentiates the curve represented by the luminance distribution characteristic of the light emitted from each light source exceeds 2.0 and is 2.0 or less. And displaying a video signal for each of the areas obtained by multiplying the gain by each of a plurality of areas of the liquid crystal panel while emitting light at a luminance.
  20. 제19항에 있어서,The method of claim 19,
    상기 백 라이트 장치는, 상기 복수의 영역 각각의 광원으로부터 발하여진 빛이 자기의 영역에 인접하는 영역으로 누출할 때, 자기의 영역의 중심 휘도를 1로 했을 때 인접하는 영역의 중심 휘도가 0을 초과하고 0.3 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 방법.When the light emitted from the light sources of each of the plurality of areas leaks into a region adjacent to the region of the backlight, the backlight device has a center luminance of 0 adjacent to the region when the center luminance of the region is 1. More than 0.3, characterized by the above-mentioned.
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